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PE材料立大功,从材料的角度看VR轻量化和密封性

   2024-04-18 5300
核心提示:为了提高VR设备的舒适度,塑料行业从事者都会想到TPE弹性体,TPE弹性体能够使VR设备轻量化舒适化。VR(Virtual Reality)实际上是
为了提高VR设备的舒适度,塑料行业从事者都会想到TPE弹性体,TPE弹性体能够使VR设备轻量化舒适化。


VR(Virtual Reality)实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统,用上VR设备玩游戏,那么你就像真置身在游戏场景中,在游戏里面你看到的场景都像是真的在你身边存在。


为什么要把TPE弹性体、轻量化和VR联系在一起呢?


现阶段的VR设备中,类似下图的光学设备是必不可少的,使用时绑在人的眼睛处。从笔者了解到的信息,目前这种光学设备体积都是相对较大的,而且佩戴时间较长后,容易疲劳,部分使用者甚至头晕不适(和体验的场景也有关系)。


这种VR设备,对于小孩而言,长时间佩戴可能存在更大问题。而VR发展过程中,首先会在游戏、影视和教育等行业切入,而这部分的使用对象相当部分是青少年,他们对于产品佩戴舒适度存在更高要求,对于有需求的老年人而言,长时间佩戴笨重的VR设备也是无法接受的。


所以提高VR佩戴舒适度将成为VR技术中的一个重要部分,目前的思路有两个,一是提升光学电子系统技术改变目前的设计,让VR设备更小。另外是将VR设备轻量化,采用更轻质更舒适的材料制造设备,结合以上两点找到较好的解决方案。

TPE原料其主要特点包括:


1、弹性:TPE具有很好的回弹性和拉伸弹性,能够在受力后快速恢复原状。这使得TPE非常适合需要柔软和可变形性能的应用。


2、柔软性:TPE具有较低的硬度,可以提供良好的柔软性和触感。它比传统的硬质塑料更具弹性和可塑性。


3、耐冲击性:TPE具有优异的抗冲击性,能够承受较大的冲击力而不破裂或变形。这使得TPE成为许多需要冲击吸收和缓冲效果的应用的理想选择。


4、耐化学品性:TPE对许多化学品具有良好的耐腐蚀性,如酸、碱、溶剂等。它们能够在多种环境下保持稳定性和性能。


5、耐磨性:TPE具有较高的耐磨性,可以承受长时间的摩擦和磨损而不容易磨损。这使得TPE适用于需要经常接触和使用的应用。


6、密封性:TPE具有良好的密封性能,可以在连接和接合部位提供有效的密封效果。这使得TPE广泛应用于需要密封性能的应用,如管道、密封件等。


TPE材料的前世今生


最早的TPE材料是聚氨酯类的热塑性弹性体,最早开展相关研究工作是现在拜耳公司的Otto Bayer和他的同事们在1937年展开研究的,开始的研究目标是改进聚酰胺合成纤维的性能,后来杜邦公司和英国的帝国化学工业公司发现了聚氨酯的弹性。

20世纪40年代,聚氨酯投入工业化生产,当时称为橡胶,到了20世纪60年代,美国的菲利普斯公司首次用偶联法生产出线型SBS共聚物,1965年美国壳牌化学公司采用阴离子聚合技术以三步顺序加料法开发出同类产品并实现了工业化生产,1967年菲利普斯公司开发出新型SBS产品,1972年美国壳牌化学公司又开发出SBS的加氢产品苯乙烯—乙烯/丁烯—苯乙烯嵌段共聚物热塑性弹性体,也就是我们口中的SEBS,直到1980年风驰通公司推出商品名为Streon的SBS产品,该产品的苯乙烯含量为43%,产品有较高的溶脂指数,主要用于塑料改性和热熔黏合。随后日本的旭化成工业公司,比利时的石油化工公司,意大利的埃尼公司等相继开发出SBS产品。


现如今热塑性弹性体(TPE)可概括为通用TPE和工程TPE两个类型,目前已发展到10大类30多个品种,此领域的技术不断创新,新的TPE品种不断涌现,构成了当今TPE的庞大体系,使橡胶工业与塑料工业结合联姻大大向前迈进了一步,这才使得TPE材料在市面上得以大众化,使得TPE材料成为如今的网红塑胶材料。


凯柏胶宝:


TPE材料为VR设备提供创新密封性能


凯柏胶宝®作为一家全球热塑性弹性体(TPE)制造商,提供适用于多个行业的热塑性弹性体产品和定制解决方案。


热塑性弹性体(TPE)在各种VR设备应用中的采用提高了舒适性和功能性,例如VR头戴式设备的密封、控制器握把、绑带、面部覆盖垫等,为VR体验做出了贡献。


凯柏胶宝® 的RC/AD1/AP系列为制造商提供了独特的优势,使其能够创建注重用户舒适性和图像质量的VR设备和配件。


RC/AD1/AP系列的灵活性使制造商能够将VR设备组件成型为各种形状,确保用户获得贴合皮肤表面的舒适密封。这个密封有效防止杂光干扰,以保持图像的质量。通过将刚性塑料与TPE结合使用,制造商可以实现触觉对比度,使这个系列适用于头带、控制器按钮和握把等应用。


RC/AD1/AP系列具有非粘性和柔软触感的表面,为用户提供了舒适愉悦的体验。此外,该系列支持成本效益的叠模塑造,允许直接将材料放置到外壳上。


此外,可持续性和安全性是RC/AD1/AP系列的首要考虑因素。它含有高达50%的后工业回收物,符合环保目标。为了确保用户的安全,该系列经过了严格的测试,符合UL 94HB、ISO10993-5(细胞毒性)和ISO10993-23(皮肤刺激)标准。它还符合了RoHS和REACH SVHC要求。


热塑宝 R (THERMOLAST® R) RC/AD1/AP系列提供了预先着色的选项,包括黑色和自然色,为制造商提供了多样化的选择,以满足各种消费者需求。


从材料角度看,VR轻量化会是怎样的呢?


1、VR轻量化主要取决于VR的市场化速度,前期概念阶段,技术人员更多地是要解决VR功能性问题,而后期确实非常重要的问题,目前VR设备外壳已经大量采用塑料材料了,因为通常塑料比金属轻,而且塑料坚固、耐摩擦、防水和柔韧性都方面都是表现不错的,从原料成本和加工难度看,塑料已经是第一选择,设备中配套还会使用弹性体材料和纤维等高分子材料,工程师今后将在选材和设计方面做更多优化,使之佩戴更加舒适。虽然目前有些技术也能制备出超轻的金属材料,但是鉴于成本和技术壁垒,短期内无法用在VR设备上。


2、光电系统中,比如透镜,采用光学塑料材料也是趋势,相比无机玻璃而言,光学塑料种类繁多,光学参数选择范围广,在光学设计中更加灵活,而且目前光学塑料加工技术较高,所以塑料透镜也将大量应用在VR设备中。


3、通过对比汽车轻量化和可穿戴设备发展,塑料和TPE弹性体在此两个领域一直扮演着重要角色,而且根据相关行业研究报告,塑料和弹性体在汽车和可穿戴设备上的使用量逐年增加,通过类似的研究,在VR设备上也将呈现出同样的趋势,而发展速度主要取决于VR技术本身,据了解,预计未来5年是VR技术大发展窗口阶段,那么对于塑料等行业或许迎来新的风口。


4、适合的VR材料该考虑以下几点:轻而强、与皮肤接触有舒适感、耐环境、热安全性、电安全性和生物安全性好。其中生物安全性尤其重要,首先设备是可穿戴的与人体直接接触,其次目前尚未研究报告指出长时间佩戴VR对人眼和身体的影响,这方面值得关注。


VR(虚拟现实)技术可广泛的应用于城市规划、室内设计、工业仿真、古迹复原、桥梁道路设计、房地产销售、旅游教学、水利电力、地质灾害、教育培训等众多领域,为其提供切实可行的解决方案,未来将成为万亿级市场,现在众多巨头比如facebook和谷歌等均投入巨资研发VR技术。


文章来源: 嘉洋橡塑,深圳市中塑企业,嘉洋橡塑,凯柏胶宝、环 球聚氨酯网

原文链接:https://www.xianjichina.com/special/detail_543461.html
来源:贤集网
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