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DURANEX® 532AR --- 实现耐碱性应力开裂特性


PBT全新品级 : DURANEX® 532AR --- 实现耐碱性应力开裂特性


【开发背景】

聚对苯二甲酸丁二酯树脂(PBT)DURANEX® 具有良好的各项物性,可以通过添加玻璃纤维,大幅度地提高强度、刚性和耐热性,另外通过添加阻燃剂可轻松实现阻燃化。该树脂可以通过添加剂轻松改性、赋予材料特殊功能,所以产品阵容涵盖诸多品级,具有广阔的市场,除了主要的汽车领域,还有电器、电子领域等,被广泛运用于各种工业产品。

特别是汽车领域,技术开发非常活跃,除了行驶、转弯、停止等汽车的基本性能得到提升以外,特别是最近几年,很多出于安全、舒适、环境等方面考虑的产品和零件也被开发出来。随着这些新零部件的开发,在ECU外壳、传感器、连接器等零件的材料方面,具有出色电学特性的DURANEX获得了更多的青睐。

另外,由于零件个数增加导致配置零件的空间不足,在底盘部位(悬架部位)等车辆下方配置采用包括PBT材料在内的各种零件的情况正在增加。配置于车辆下方的零件由于和路面的距离很近,水和泥等可能导致周围的金属零件生锈,容易发生与锈接触的状况。

图1描述了铁生锈的原理。铁不仅会因腐蚀而生锈,而且生锈时产生的碱性物质会对树脂造成损伤,导致开裂(应力开裂※),可能会损害零件的功能。

特别是在降雪地区喷洒的融雪剂会破坏铁的钝化膜等,使其变得容易生锈,因此需要预防树脂的由金属锈蚀引起的应力开裂。


图1 : 生锈的原理

本公司针对PBT在碱性环境下的应力开裂耐性进行了改性研究,成功地将全新品级DURANEX 532AR推向市场。DURANEX 532AR在碱性环境下的耐应力开裂测试(本公司测试法)中,与以往品级相比,不仅具有很好的耐久性,而且耐水解性和耐热冲击性也非常出色。

 

※什么是应力开裂

树脂在接触化学物品或承受应力的两者之一时不受影响,但在同时承受应力和接触化学物品时产生裂纹或断裂的现象,亦称为环境应力开裂。成型时的残留应力和温度变化产生的内部应力也会导致开裂。

 

下面介绍可以提高汽车零件可靠性和寿命的DURANEX 532AR的优点。



【耐应力开裂品级DURANEX® PBT 532AR的优点】

DURANEX 532AR降低碱性物质渗透到树脂内部,为了减少应力的产生还被赋予了韧性,成功降低了成型品接触碱性物质时发生开裂的风险。

表1列出了各品级的优点,显示DURANEX 532AR与以往品级相比的定位。经确认,DURANEX 532AR除了具有耐应力开裂性,在用于底盘部位环境中所要求的耐水解性、耐热冲击性方面,也具有超越以往品级的表现。因此,适合用于配置于底盘部位(悬架部位)或车辆下方,会接触到水、泥以及融雪剂等化学药品的零件。


表1 : DURANEX® PBT 532AR的定位

 品级名称

优点

机械特性、耐热性

耐水解性

耐热冲击性

耐碱性

 532AR

 GF30% 耐碱性

 531HS

 GF30% 耐热冲击性

 

 330HR

 GF30% 耐水解

   

 3300

 GF30% 标准

     


【碱性溶液浸泡时耐应力开裂性的评测结果】

在图2碱性溶液浸泡时耐应力开裂性的评测结果(本公司测试法)中,一般品级DURANEX 3300和耐水解、耐热冲击品级DURANEX 531HS在2小时以内出现开裂,而DURANEX 532AR即使浸泡200小时也未发生开裂,展现出了很好的耐应力开裂性。


 

图2 : DURANEX® PBT 532AR的耐应力开裂性评测结果


【DURANEX® PBT 532AR的耐水解性、耐热冲击性】

PBT树脂的物性非常平衡,被广泛应用于汽车零件,但耐水解性差可谓是聚酯树脂唯一的缺点。这是由于在极其高温高湿的环境下,水分会切断聚合物高分子链,导致材料劣化。DURANEX 532AR采用了耐水解配方,与一般PBT品级相比具有非常高的耐久性。(图3)

 

图3 : DURANEX® PBT 532AR的耐水解性(121℃×100%RH 203kPa)

 

此外,安装在引擎附近的电器零件和传感器等很多都嵌入了金属,由于引擎的启动和停止,周围的温度会急剧变化,可能会导致热冲击损坏问题。这是由于金属和树脂的线膨胀率相差10倍左右。如图4所示,DURANEX 532AR是耐热冲击性也非常出色的品级,能够抵御非常严酷的环境。

 

图4 : DURANEX® PBT 532AR的耐热冲击性(1个周期 -40℃⇔140℃)

 



【关于今后的市场拓展】

汽车零件对于耐久性、安全性、可靠性的要求日益提高,为此DURANEX 532AR不仅降低了碱性物质导致的应力开裂,还针对热冲击损坏以及PBT树脂耐水解性差的缺点采取相应的对策。本品级即使处于汽车底盘部位和引擎室内等对于树脂来说非常严酷的环境下,也具备非常高的可靠性和寿命。


本公司的DURANEX产品阵容丰富,可以为顾客开发自动驾驶技术和安全行驶等所需要的传感器和ECU外壳等电器类零件提供最适合的品级。

宝理塑料将继续推进新材料的研发,力争向客户提供满足市场需求和用途的产品。



【相关信息】

 • DURANEX® PBT设计技术(WEB@TSC会员用)




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2019/01/17