寶理DURANEX 532AR 實(shí)現(xiàn)耐堿性應(yīng)力開(kāi)裂特性
【開(kāi)發(fā)背景】
聚對(duì)苯二甲酸丁二酯樹(shù)脂（PBT）DURANEX® 具有良好的各項(xiàng)物性，可以通過(guò)添加玻璃纖維，大幅度地提高強(qiáng)度、剛性和耐熱性，另外通過(guò)添加阻燃劑可輕松實(shí)現(xiàn)阻燃化。該樹(shù)脂可以通過(guò)添加劑輕松改性、賦予材料特殊功能，所以產(chǎn)品陣容涵蓋諸多品級(jí)，具有廣闊的市場(chǎng)，除了主要的汽車(chē)領(lǐng)域，還有電器、電子領(lǐng)域等，被廣泛運(yùn)用于各種工業(yè)產(chǎn)品。
特別是汽車(chē)領(lǐng)域，技術(shù)開(kāi)發(fā)非?；钴S，除了行駛、轉(zhuǎn)彎、停止等汽車(chē)的基本性能得到提升以外，特別是最近幾年，很多出于安全、舒適、環(huán)境等方面考慮的產(chǎn)品和零件也被開(kāi)發(fā)出來(lái)。隨著這些新零部件的開(kāi)發(fā)，在ECU外殼、傳感器、連接器等零件的材料方面，具有出色電學(xué)特性的DURANEX獲得了更多的青睞。
另外，由于零件個(gè)數(shù)增加導(dǎo)致配置零件的空間不足，在底盤(pán)部位（懸架部位）等車(chē)輛下方配置采用包括PBT材料在內(nèi)的各種零件的情況正在增加。配置于車(chē)輛下方的零件由于和路面的距離很近，水和泥等可能導(dǎo)致周?chē)慕饘倭慵P，容易發(fā)生與銹接觸的狀況。
圖1描述了鐵生銹的原理。鐵不僅會(huì)因腐蝕而生銹，而且生銹時(shí)產(chǎn)生的堿性物質(zhì)會(huì)對(duì)樹(shù)脂造成損傷，導(dǎo)致開(kāi)裂（應(yīng)力開(kāi)裂※），可能會(huì)損害零件的功能。
特別是在降雪地區(qū)噴灑的融雪劑會(huì)破壞鐵的鈍化膜等，使其變得容易生銹，因此需要預(yù)防樹(shù)脂的由金屬銹蝕引起的應(yīng)力開(kāi)裂。
【堿性溶液浸泡時(shí)耐應(yīng)力開(kāi)裂性的評(píng)測(cè)結(jié)果】
在圖2堿性溶液浸泡時(shí)耐應(yīng)力開(kāi)裂性的評(píng)測(cè)結(jié)果（本公司測(cè)試法）中，一般品級(jí)DURANEX 3300和耐水解、耐熱沖擊品級(jí)DURANEX 531HS在2小時(shí)以?xún)?nèi)出現(xiàn)開(kāi)裂，而DURANEX 532AR即使浸泡200小時(shí)也未發(fā)生開(kāi)裂，展現(xiàn)出了很好的耐應(yīng)力開(kāi)裂性。
圖2 : DURANEX® PBT 532AR的耐應(yīng)力開(kāi)裂性評(píng)測(cè)結(jié)果
圖3 : DURANEX® PBT 532AR的耐水解性（121℃×100%RH 203kPa）
圖4 : DURANEX® PBT 532AR的耐熱沖擊性(1個(gè)周期 -40℃⇔140℃)
聚對(duì)苯二甲酸丁二酯樹(shù)脂（PBT）DURANEX® 具有良好的各項(xiàng)物性，可以通過(guò)添加玻璃纖維，大幅度地提高強(qiáng)度、剛性和耐熱性，另外通過(guò)添加阻燃劑可輕松實(shí)現(xiàn)阻燃化。該樹(shù)脂可以通過(guò)添加劑輕松改性、賦予材料特殊功能，所以產(chǎn)品陣容涵蓋諸多品級(jí)，具有廣闊的市場(chǎng)，除了主要的汽車(chē)領(lǐng)域，還有電器、電子領(lǐng)域等，被廣泛運(yùn)用于各種工業(yè)產(chǎn)品。
特別是汽車(chē)領(lǐng)域，技術(shù)開(kāi)發(fā)非?；钴S，除了行駛、轉(zhuǎn)彎、停止等汽車(chē)的基本性能得到提升以外，特別是最近幾年，很多出于安全、舒適、環(huán)境等方面考慮的產(chǎn)品和零件也被開(kāi)發(fā)出來(lái)。隨著這些新零部件的開(kāi)發(fā)，在ECU外殼、傳感器、連接器等零件的材料方面，具有出色電學(xué)特性的DURANEX獲得了更多的青睞。
另外，由于零件個(gè)數(shù)增加導(dǎo)致配置零件的空間不足，在底盤(pán)部位（懸架部位）等車(chē)輛下方配置采用包括PBT材料在內(nèi)的各種零件的情況正在增加。配置于車(chē)輛下方的零件由于和路面的距離很近，水和泥等可能導(dǎo)致周?chē)慕饘倭慵P，容易發(fā)生與銹接觸的狀況。
圖1描述了鐵生銹的原理。鐵不僅會(huì)因腐蝕而生銹，而且生銹時(shí)產(chǎn)生的堿性物質(zhì)會(huì)對(duì)樹(shù)脂造成損傷，導(dǎo)致開(kāi)裂（應(yīng)力開(kāi)裂※），可能會(huì)損害零件的功能。
特別是在降雪地區(qū)噴灑的融雪劑會(huì)破壞鐵的鈍化膜等，使其變得容易生銹，因此需要預(yù)防樹(shù)脂的由金屬銹蝕引起的應(yīng)力開(kāi)裂。
圖1 : 生銹的原理
本公司針對(duì)PBT在堿性環(huán)境下的應(yīng)力開(kāi)裂耐性進(jìn)行了改性研究，成功地將全新品級(jí)DURANEX 532AR推向市場(chǎng)。DURANEX 532AR在堿性環(huán)境下的耐應(yīng)力開(kāi)裂測(cè)試（本公司測(cè)試法）中，與以往品級(jí)相比，不僅具有很好的耐久性，而且耐水解性和耐熱沖擊性也非常出色。
※什么是應(yīng)力開(kāi)裂
樹(shù)脂在接觸化學(xué)物品或承受應(yīng)力的兩者之一時(shí)不受影響，但在同時(shí)承受應(yīng)力和接觸化學(xué)物品時(shí)產(chǎn)生裂紋或斷裂的現(xiàn)象，亦稱(chēng)為環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂。成型時(shí)的殘留應(yīng)力和溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂。
下面介紹可以提高汽車(chē)零件可靠性和壽命的DURANEX 532AR的優(yōu)點(diǎn)。
【耐應(yīng)力開(kāi)裂品級(jí)DURANEX® PBT 532AR的優(yōu)點(diǎn)】
DURANEX 532AR降低堿性物質(zhì)滲透到樹(shù)脂內(nèi)部，為了減少應(yīng)力的產(chǎn)生還被賦予了韌性，成功降低了成型品接觸堿性物質(zhì)時(shí)發(fā)生開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。
表1列出了各品級(jí)的優(yōu)點(diǎn)，顯示DURANEX 532AR與以往品級(jí)相比的定位。經(jīng)確認(rèn)，DURANEX 532AR除了具有耐應(yīng)力開(kāi)裂性，在用于底盤(pán)部位環(huán)境中所要求的耐水解性、耐熱沖擊性方面，也具有超越以往品級(jí)的表現(xiàn)。因此，適合用于配置于底盤(pán)部位（懸架部位）或車(chē)輛下方，會(huì)接觸到水、泥以及融雪劑等化學(xué)藥品的零件。
表1 : DURANEX® PBT 532AR的定位
※什么是應(yīng)力開(kāi)裂
樹(shù)脂在接觸化學(xué)物品或承受應(yīng)力的兩者之一時(shí)不受影響，但在同時(shí)承受應(yīng)力和接觸化學(xué)物品時(shí)產(chǎn)生裂紋或斷裂的現(xiàn)象，亦稱(chēng)為環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂。成型時(shí)的殘留應(yīng)力和溫度變化產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力也會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂。
下面介紹可以提高汽車(chē)零件可靠性和壽命的DURANEX 532AR的優(yōu)點(diǎn)。
【耐應(yīng)力開(kāi)裂品級(jí)DURANEX® PBT 532AR的優(yōu)點(diǎn)】
DURANEX 532AR降低堿性物質(zhì)滲透到樹(shù)脂內(nèi)部，為了減少應(yīng)力的產(chǎn)生還被賦予了韌性，成功降低了成型品接觸堿性物質(zhì)時(shí)發(fā)生開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。
表1列出了各品級(jí)的優(yōu)點(diǎn)，顯示DURANEX 532AR與以往品級(jí)相比的定位。經(jīng)確認(rèn)，DURANEX 532AR除了具有耐應(yīng)力開(kāi)裂性，在用于底盤(pán)部位環(huán)境中所要求的耐水解性、耐熱沖擊性方面，也具有超越以往品級(jí)的表現(xiàn)。因此，適合用于配置于底盤(pán)部位（懸架部位）或車(chē)輛下方，會(huì)接觸到水、泥以及融雪劑等化學(xué)藥品的零件。
表1 : DURANEX® PBT 532AR的定位
| 品級(jí)名稱(chēng) | 優(yōu)點(diǎn) | 機(jī)械特性、耐熱性 | 耐水解性 | 耐熱沖擊性 | 耐堿性 |
| 532AR | GF30% 耐堿性 | ● | ● | ● | ● |
| 531HS | GF30% 耐熱沖擊性 | ● | ● | ● | |
| 330HR | GF30% 耐水解 | ● | ● | ||
| 3300 | GF30% 標(biāo)準(zhǔn) | ● |
【堿性溶液浸泡時(shí)耐應(yīng)力開(kāi)裂性的評(píng)測(cè)結(jié)果】
在圖2堿性溶液浸泡時(shí)耐應(yīng)力開(kāi)裂性的評(píng)測(cè)結(jié)果（本公司測(cè)試法）中，一般品級(jí)DURANEX 3300和耐水解、耐熱沖擊品級(jí)DURANEX 531HS在2小時(shí)以?xún)?nèi)出現(xiàn)開(kāi)裂，而DURANEX 532AR即使浸泡200小時(shí)也未發(fā)生開(kāi)裂，展現(xiàn)出了很好的耐應(yīng)力開(kāi)裂性。
圖2 : DURANEX® PBT 532AR的耐應(yīng)力開(kāi)裂性評(píng)測(cè)結(jié)果
【DURANEX® PBT 532AR的耐水解性、耐熱沖擊性】
PBT樹(shù)脂的物性非常平衡，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)零件，但耐水解性差可謂是聚酯樹(shù)脂唯一的缺點(diǎn)。這是由于在極其高溫高濕的環(huán)境下，水分會(huì)切斷聚合物高分子鏈，導(dǎo)致材料劣化。DURANEX 532AR采用了耐水解配方，與一般PBT品級(jí)相比具有非常高的耐久性。（圖3）
PBT樹(shù)脂的物性非常平衡，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)零件，但耐水解性差可謂是聚酯樹(shù)脂唯一的缺點(diǎn)。這是由于在極其高溫高濕的環(huán)境下，水分會(huì)切斷聚合物高分子鏈，導(dǎo)致材料劣化。DURANEX 532AR采用了耐水解配方，與一般PBT品級(jí)相比具有非常高的耐久性。（圖3）
圖3 : DURANEX® PBT 532AR的耐水解性（121℃×100%RH 203kPa）
此外，安裝在引擎附近的電器零件和傳感器等很多都嵌入了金屬，由于引擎的啟動(dòng)和停止，周?chē)臏囟葧?huì)急劇變化，可能會(huì)導(dǎo)致熱沖擊損壞問(wèn)題。這是由于金屬和樹(shù)脂的線(xiàn)膨脹率相差10倍左右。如圖4所示，DURANEX 532AR是耐熱沖擊性也非常出色的品級(jí)，能夠抵御非常嚴(yán)酷的環(huán)境。
圖4 : DURANEX® PBT 532AR的耐熱沖擊性(1個(gè)周期 -40℃⇔140℃)
【關(guān)于今后的市場(chǎng)拓展】
汽車(chē)零件對(duì)于耐久性、安全性、可靠性的要求日益提高，為此DURANEX 532AR不僅降低了堿性物質(zhì)導(dǎo)致的應(yīng)力開(kāi)裂，還針對(duì)熱沖擊損壞以及PBT樹(shù)脂耐水解性差的缺點(diǎn)采取相應(yīng)的對(duì)策。本品級(jí)即使處于汽車(chē)底盤(pán)部位和引擎室內(nèi)等對(duì)于樹(shù)脂來(lái)說(shuō)非常嚴(yán)酷的環(huán)境下，也具備非常高的可靠性和壽命。
本公司的DURANEX產(chǎn)品陣容豐富，可以為顧客開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)和安全行駛等所需要的傳感器和ECU外殼等電器類(lèi)零件提供最適合的品級(jí)。
寶理塑料將繼續(xù)推進(jìn)新材料的研發(fā)，力爭(zhēng)向客戶(hù)提供滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和用途的產(chǎn)品。
汽車(chē)零件對(duì)于耐久性、安全性、可靠性的要求日益提高，為此DURANEX 532AR不僅降低了堿性物質(zhì)導(dǎo)致的應(yīng)力開(kāi)裂，還針對(duì)熱沖擊損壞以及PBT樹(shù)脂耐水解性差的缺點(diǎn)采取相應(yīng)的對(duì)策。本品級(jí)即使處于汽車(chē)底盤(pán)部位和引擎室內(nèi)等對(duì)于樹(shù)脂來(lái)說(shuō)非常嚴(yán)酷的環(huán)境下，也具備非常高的可靠性和壽命。
本公司的DURANEX產(chǎn)品陣容豐富，可以為顧客開(kāi)發(fā)自動(dòng)駕駛技術(shù)和安全行駛等所需要的傳感器和ECU外殼等電器類(lèi)零件提供最適合的品級(jí)。
寶理塑料將繼續(xù)推進(jìn)新材料的研發(fā)，力爭(zhēng)向客戶(hù)提供滿(mǎn)足市場(chǎng)需求和用途的產(chǎn)品。
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