安全取代铝、镁制造超轻部件的碳纤维增强PPA

作者:本刊编译 文章来源:PT塑料网 发布时间:2021-03-02
通过添加含20%、30%和40%碳纤维增强级别的材料,巴斯夫正在扩展其Ultramid® Advanced聚邻苯二甲酰胺(PPA)产品组合。

通过添加含20%、30%和40%碳纤维增强级别的材料,巴斯夫正在扩展其Ultramid® Advanced聚邻苯二甲酰胺(PPA)产品组合。这些新材料的优点是,能够安全地取代铝、镁,用来制造超轻部件,而不会影响强度和刚度,同时还具有导电性。这些新级别的产品整合了Ultramid® Advanced N(PA9T)材料的特点和优势,使之从市场上已有的碳纤维增强PPAs 产品中脱颖而出:低吸水率带来了高的尺寸稳定性、出色的耐化学性和耐水解性,以及高强度和高模量。这些新的碳纤维增强级别材料可被用于制造车身、底盘和动力总成上的汽车结构件,工业用的泵、风扇、齿轮和压缩机,以及消费电子行业使用的稳定而超轻的元件。

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巴斯夫新的Ultramid® Advanced CF级别材料有助于不同的行业实现功能集成和减重

新的碳纤维增强PPA级别的力学性能,可以通过碳纤维的选择和含量以及通过添加剂技术来调节。含40%碳纤维的Ultramid® Advanced N3HC8 在80℃的温度下具有优于镁和铝的强度和模量。

“我们新的PPA碳纤维增强配混料是理想的金属替代材料,这不只是从材料性能的角度来评价的。”巴斯夫PPA业务管理部门的Michael Pilarski 表示,“最近,我们看到了不同国家的镁生产商面临着安全问题,这使得供应无法预测。用镁或铝制造零件还需要额外的后处理和工具,这会增加系统成本。由于采用我们新级别的PPA可以减重25%~30%,意味着我们为传统的金属部件提供了一种安全、经济而高性能的替代材料。"

结合巴斯夫的Ultrasim®仿真软件,可以建立正确的模型,以模拟部件行为,优化模具形状。因此,Ultramid® Advanced CF级别有助于不同的行业实现功能集成和减重:电动汽车或燃料电池汽车可通过减轻结构部件或动力传动部件的重量来延长续航里程;消费电子产品因新的PPA材料所能提供的高强度和高刚度、出色的尺寸稳定性以及极低的重量和良好的加工性,可以获得轻薄的精密结构;重型、高负载和长期耐久的工业设备如泵和压缩机,因新的碳纤维级别所能提供的良好尺寸稳定性以及高的耐化学、耐热和耐磨性而更易于制造。

与玻纤增强聚酰胺(PA)相比,这种碳纤增强PPA 还表现出了更低的重量和更高的拉伸模量。由20 wt%碳纤维增强的PPA 要比50%玻纤填充的PA6或PA66轻约20%,而20%碳纤维增强Ultramid® Advanced的拉伸强度则优于或等同于50%玻纤增强聚酰胺,同时还表现出了更好的加工性。比如,Ultramid® Advanced N3HC8在高温老化后非常稳定:在120℃下热老化5000h或者在150℃下热老化3000h后,依然保持近100% 的拉伸模量。

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