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金旸集團(tuán)
公司新聞
“以塑代鋼”浪潮下，金旸超高耐熱氧老化聚酰胺材料閃亮登場！

2024/9/20 16:12:35

      在當(dāng)今蓬勃發(fā)展的工業(yè)制造領(lǐng)域，聚酰胺（PA）材料中的PA66和PA6憑借產(chǎn)量大、性價比高以及易加工成型等突出優(yōu)勢，在商業(yè)化PA市場中占據(jù)絕大多數(shù)份額，成為至關(guān)重要的基礎(chǔ)材料。

      隨著“以塑代鋼”、節(jié)能減重的需求日益增長，越來越多高性能聚酰胺復(fù)合材料因具備良好的機(jī)械性能、耐化學(xué)性能和加工性能，被廣泛應(yīng)用在汽車領(lǐng)域。在利用聚酰胺復(fù)合材料對汽車發(fā)動機(jī)周邊進(jìn)行金屬置換時，工件需要長期在高溫條件下工作，有時候溫度甚至高達(dá)220℃。這就對聚酰胺復(fù)合材料的抗熱氧降解性能提出了極高要求。


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      然而，在220℃高溫下，一般的聚酰胺增強(qiáng)材料，包括高溫尼龍等，即便添加銅鹽類熱穩(wěn)定劑，也會迅速炭化、性能衰退，1000小時后機(jī)械強(qiáng)度保留率小于50%。

      為突破這一局限，金旸運(yùn)用獨(dú)特的改性技術(shù)，歷經(jīng)無數(shù)次精心設(shè)計與優(yōu)化試驗(yàn)，成功開發(fā)出多款超高耐熱氧老化的PA66、PA6復(fù)合增強(qiáng)材料。這些創(chuàng)新材料極大地提升了PA66和PA6的長期耐熱效果，在“以塑代鋼”的潮流中，為行業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持和解決方案。


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      實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，金旸超高耐熱氧老化PA66、PA6復(fù)合增強(qiáng)材料在高溫環(huán)境下能夠迅速形成一層薄而致密的保護(hù)層，有效阻隔氧氣擴(kuò)散，防止進(jìn)一步熱氧老化，確保材料在極端溫度下依然保持優(yōu)異的力學(xué)性能和穩(wěn)定性，使材料能夠承受高于標(biāo)準(zhǔn)尼龍的熱氧環(huán)境。

圖1   220℃烘箱老化1000h后樣條斷面對比示意


      以金旸的PA6增強(qiáng)復(fù)合材料BG30H3(PA6-GF30)為例，該材料在高溫環(huán)境下的耐久性表現(xiàn)令人矚目，經(jīng)過190℃老化3000小時的熱氧老化測試，其拉伸強(qiáng)度非但未見明顯衰減，反而超越了初始值，展現(xiàn)出卓越的抗老化性能。這一突破性的表現(xiàn)，使得該材料成為高溫環(huán)境下替代傳統(tǒng)金屬材料的理想選擇。

圖2   金旸超高耐熱氧老化PA6-GF30與普通熱老化規(guī)格對比(23℃下測)


      此外，金旸還開發(fā)了針對更高耐熱氧老化要求的PA66/PA6共混玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料ABG35H3和ABG35H2，這兩款材料具備高流動性和持久的耐熱性，更便于加工成型。

圖3   金旸超高耐熱氧老化PA66/PA6-GF35與普通熱老化規(guī)格對比(23℃下測)


表1   金旸超耐熱氧老化PA66/PA6-GF35與普通熱老化規(guī)格物性對比


從圖3和表1中可以看出，相比于常規(guī)PA66、PA6玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料在220℃熱氧老化后1000小時后拉伸強(qiáng)度已劣化至20%以下，金旸ABG35H3的熱負(fù)荷變形溫度（HDT/1.8MPa）達(dá)235℃，ABG35H2的熱負(fù)荷變形溫度（HDT/1.8MPa）達(dá)225℃，兩者在220℃的長期耐熱氧老化表現(xiàn)相當(dāng)，經(jīng)過高溫干燥和重結(jié)晶后，拉伸強(qiáng)度均超過初始強(qiáng)度，在耐熱氧老化性能上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，為汽車發(fā)動機(jī)周邊等耐熱要求苛刻的應(yīng)用場景提供了可靠的解決方案。

值得一提的是，隨著金旸超高耐熱氧老化PA66、PA6復(fù)合增強(qiáng)材料的成功研發(fā)，金旸polyrunner®PA6&PA66系列材料的應(yīng)用邊界也被拓寬了，從傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)周邊部件如進(jìn)氣歧管、發(fā)動機(jī)罩蓋，到更多需要長期耐高溫工作的工業(yè)場景，金旸超高耐熱氧老化PA66、PA6復(fù)合增強(qiáng)材料展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力，它們不僅能夠有效替代傳統(tǒng)金屬材料，減輕產(chǎn)品重量，降低成本，還能顯著提升產(chǎn)品的耐久性和可靠性，為以塑代鋼的新趨勢注入了強(qiáng)勁動力。