满足现代汽车严苛应用需求的PBT

作者:本刊编译(原文来自朗盛) 发布时间:2022-07-29
现代汽车都配有许多高级驾驶辅助系统和数量不断增加的相关传感器,仅就电动汽车而言,还需要大量用于动力系统和充电基础设施的高压连接器。上述所有这些部件,都对外壳材料提出了很高的要求。为此,特殊化学品公司朗盛推出了满足这些应用领域严苛技术要求的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)材料。

用于ADAS雷达传感器的PBT

高级驾驶辅助系统(简称ADAS)传感器用于监测车辆周围的整体环境,其运行是基于电磁波,如雷达或激光束(LiDAR)、超声波或使用成像技术等,这些,对于传感器外壳材料的选择有着重要的影响,比如,雷达传感器外壳的前部(也称为天线罩)必须能够穿透雷达波束。为了尽量减少辐射损失,用于天线罩的材料必须具有较低的介电常数(Dk)和损耗因子(Df)。

针对此项应用,朗盛专门开发的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)可以满足所有的技术要求,包括良好的雷达穿透性和尺寸稳定性、良好的激光焊接性以及确保将传感器安全可靠地固定到车辆上的出色的力学性能。

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雷达传感器结构。针对这项应用, 朗盛提供雷达穿透性、尺寸稳定性、激光焊接性及力学性能优越的材料(图片来自朗盛)

朗盛对其产品系列中的众多配混料进行了广泛的测试,包括单向衰减测试,以及比透射率和反射率随频率和材料厚度变化的测试,其许多PBT材料所具有的Dk值和Df值都适合于使用越来越多的77~81千兆赫的ADAS雷达频率。

取决于传感器的安装位置,用于外壳的塑料必须极其耐水解降解。凭借Pocan XHR系列,朗盛拥有能够达到严格的SAE/USCAR2 规范最高等级4级或5级要求的PBT配混料,它们通过了美国汽车工程师协会(SAE)的6 项长期水解测试,同时,它们对热空气有很强的耐受性,并在断裂点表现出高的伸长率。

而来自Pocan HR系列的配混料则适用于水解稳定性要求不高的应用,包括玻纤增强Pocan B3233HRLT 配混料,它允许激光透过,同时又高度耐受湿热环境,比如,非常适合采用激光透射焊接来低成本地连接雷达或摄像传感器的外壳部件。

用于高压连接器的无卤阻燃抗水解PBT

用于电动汽车动力系统或电池以及电动汽车充电基础设施中的塑料部件如塑料连接器经常暴露在高温下,与之相伴的还有非常强的电流和高电压。在这些工作环境下的塑料连接器必须保持电绝缘,绝不允许有漏电现象。针对这些应用,朗盛订制了一种无卤阻燃、水解稳定的新型PBT配混料,这种结构材料的一大优势是,在高压连接器的典型工作环境下,拥有几乎不受温度和湿度影响的出色的电气性能,因而能够被用于高达150℃的工作环境。


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新的PBT配混料的一个潜在应用是高压连接器(图片来自朗盛) 

该配混料是新的Pocan BFN HR产品系列中的第一个代表性产品,具有很高的体积电阻和介电强度,比如,在高达140℃的温度下,介电强度超过30kV/mm(IEC 62431-1)。在CTI测试(相比漏电起痕指数,IEC 60112)中,该材料达到了依据标准的最高等级CTI A 600,这表明它具有高抗漏电性,从而降低了短路的风险,减少了漏电引起的缺陷,满足了日益增长的连接器小型化的发展需求。此外,它也可以用在电压高于600V的情况下。这种为直流系统而设计的连接器,可以按照IEC 60664 / VDE 0110-1标准给定的设计准则而得到优化,以便能够用于1500V的电压环境。经过120℃的长期热老化或耐候测试后,这种配混料的抗漏电性几乎没有减小。

这种由25%重量百分比的玻纤增强的材料具有很高的水解稳定性。依据美国汽车工程师协会(SAE)严格的SAE/USCAR-2 Rev. 6长期水解测试标准对样品进行的测试表明,该材料达到了三级水解稳定性。美国检测机构 Underwriters Laboratories公司所作的阻燃测试则表明,该材料通过了UL 94标准要求,具有良好的阻燃性。对厚度0.75mm的样品进行的测试表明,其阻燃等级达到了卓越的V-0级。凭借其力学性能,这种结构材料满足了为高压连接器设定的普遍要求。

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新的无卤阻燃Pocan BFN HR 材料具有出色的水解稳定性(图片来自朗盛) 

该配混料还可以用明亮的颜色着色,如橙色,这种颜色正越来越多地被用于电动汽车,用以识别带电的塑料外壳部件。该材料及其使用的着色剂在高温下能永久保持颜色稳定,确保了识别的准确性。

除高压连接器外,新的Pocan BFN HR产品系列还可用于微型连接器、微型断路器、端子模块及其他类似的应用。

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