塑料原材料的發展趨勢
在環保法規,雙積分政策及補貼等推動下新能源動汽車正不斷推動傳統汽車行業發生翻天覆地的變化。因此從外圍充電設備、線束、連接器、傳感器,到電池包,對塑料原材料供應商也提供了更大的空間,也提出更多更高的要求。其中阻燃及耐電化腐蝕的電中性材料正逐漸成為各主機廠和相關Tier1關注的重點。

1.AKRO安科羅 EN 電中性材料
溫度加速磨損
汽車中使用的模塊通常暴露于高溫的操作環境中。在發動機艙中,發動機、排氣系統和冷卻水管的熱量都會導致溫度升高。在車內,高溫則是由照在車身上和穿過玻璃的太陽輻射造成的。現代化車輛功能的多樣性意味著部件的安裝必須更加緊湊。由于熱量難以從模塊中散發出來,反而會導致溫度進一步升高。許多電子元器件的工作溫度高于 80°C,而這已經是普遍現象。人們已發現,通常情況下,高溫環境會使安裝在車上的元件和模塊的使用壽命縮短,很有可能該零件在車輛準備報廢之前就失效了。
對于失效模塊的分析顯示,導致失效的主要原因是 IC 接觸點的腐蝕。當兩種物質(特別是不同材質的金屬)通過電解質(如:水或潮濕的空氣)進行電流連接時,會發生接觸腐蝕。因此,惰性低的金屬形成陽極,惰性高的金屬形成陰極,該極化使陽極溶解加速。鋅(犧牲陽極)用于保護鋼結構(例如地面油罐和遠洋船舶),這是該技術眾所周知且被廣泛使用的應用(圖1)。

圖1:電化學腐蝕圖示
鹵素促進電化學腐蝕
在汽車行業中,控制系統及其連接器的外殼和部件通常由聚酰胺制成。聚酰胺材料因其使用壽命長,并且具有良好的韌性和強度、耐熱性和耐介質性而被選用。一直以來,聚酰胺的熱老化是穩定的,因此,用銅或碘化鉀制成的系統已經成功應用多年。然而,鹵素穩定劑具有決定性的弱點,鹵素特別是碘和溴,被認為對金屬材料的化合作用有害。近年來也引入了其他穩定劑,這些穩定劑可以有效防止在高達 150℃ 的溫度下,由熱氧化引起的聚酰胺降解。
在汽車領域和其他普通工業中,大部分電氣元器件的損壞一般是由電化學腐蝕引起的。因此,在發生的反應中,碘或溴離子與金屬間發生復雜的相互作用。這些離子大多來自于塑料中的穩定劑,電場直接將它們引向破壞的方向。穩定劑中的銅可能導致接觸腐蝕,并腐蝕由鎂和鋅制成的部件。如果在塑料和金屬之間也發生這種反應,相應的汽車功能可能會失效。
除了銅鹵素化合物之外,金屬鹽類也經常被用作電子元器件中的穩定劑。這些化合物也可以分解成離子,然后被輸送到電場中的相應磁極,在那里可以看到相應的沉積物(圖 2)。

圖2:金屬鹽類沉淀物
電中性化合物的開發
有效預防這種故障是汽車制造商及其供應商面臨的巨大挑戰之一。由于車輛使用的電子零件數量日漸增加,低成本電動機的并行開發,該問題在未來幾年將更受重視。德國下齊森的 AKRO-PLASTIC GmbH 公司(安科羅工程塑料)已經解決了這一問題,并開發出了一系列新的電中性聚酰胺產品,該材料含有熱穩定劑和潤滑劑,不含鹵素和金屬鹽類。該產品系列因其電中性以“EN”作為后綴命名。
另外,該系列也有不同比例的增強的牌號,其玻璃纖維增強可高達 70% 。因其不同的客戶指定的級別不同,也使產品組合得以豐富。在新配方開發中,其主要特點是材料中不含碘和溴,為此開發的高分辨率分析方法,可以確認溴或碘含量小于1ppm。所生產每批材料的記錄結果都可以提供給客戶。
在“EN”產品系列的每一張驗收測試證明上,AKRO-PLASTIC 安科羅都規定溴和碘的含量須小于 1 ppm。目前,這是日常操作中最高的分辨率分析。市場上元素分析的標準方法通常只有 > 10 ppm 的分辨率。而AKRO-PLASTIC 安科羅則在生產過程中不斷采用新的方法,在該方法開發的期間,意外的發現一些添加劑和聚合物中含有鹵素,但公司必須選用無鹵素原材料。為了保持生產和質量的穩定,所以我們對某些原材料的來料檢驗實施新的分析方法和監控。
除了對材料和測量方法的開發,在這種特殊的材料制造過程中也存在潛在的污染來源,化合物中的不良物質可能導致加工過程中的交叉污染。
用于擠出線的冷卻水也可能是一個污染源。AKRO-PLASTIC 安科羅發現冷卻水中含有的碘化亞銅或者碘化鉀也會污染被定義為電中性的產品。由此,AKRO-PLASTIC 安科羅電中性化合物的系列生產僅限于在指定的機器和輔助設備上完成。所以,如今產品生產保證絕對安全,產品分析結果總是顯示碘或溴的含量低于 1 ppm,符合要求 。
2.AKRO安科羅FR阻燃材料
阻燃規格種類
AKRO安科羅FR阻燃材料采用無鹵無紅磷阻燃體系,并且CTI均達到600V。產品線覆蓋了從PA6,PA66,PA66/6,PPA到PARA。


圖3:AKRO安科羅阻燃產品規格
橘黃色配色方案
AKRO安科羅的兄弟公司AF-Color是德國色母粒的供應商,除了提供功能性色母,例如化學發泡色母,激光打碼,激光焊接色母外,還提供給客戶多元化的配色服務,其中就包括了新能源汽車中廣泛使用的橘黃色。橘黃色意味著600伏的高壓,經過測試,即使在120℃環境下,工作1000個小時,其顏色變化也非常有限,保證了維修人員,即使在汽車使用壽命末期,仍然能夠清晰的辨識出高壓零件。

圖4:AKRO安科羅RAL橘黃色色母方案
3.AKRO安科羅EN-FR電中性阻燃材料
AKRO安科羅將EN-FR結合在一起,開發出了無鹵無紅磷UL94 V0阻燃等級的電中性材料,配合安科羅AKRO-PLASTIC ICX創新改性與擠出技術,這些規格覆蓋了從尼龍6,尼龍66,尼龍610,尼龍612和PPA,同時這些規格的最高玻纖含量可以達到70%。
AKRO 安科羅 EN-FR 材料引領電動汽車材料解決方案的未來,在汽車的整個生命周期中,為電池,電路系統以及傳感器保駕護航。
期待在不遠的未來,ARKO 安科羅 EN-FR 系列材料能在新能源和環保的大趨勢下,為推動全球汽車行業的發展保駕護航,提供品質和定制化的雙重保證!
- 延伸閱讀 -



關于AKRO-PLASTIC 安科羅
開德阜工程塑料(蘇州)有限公司于2005年在蘇州成立,是德國AKRO-PLASTIC GmbH的分公司。2010年,公司遷至江蘇吳江的新建工廠,生產以 AKROMID? 為商標的 PA 6,PA 6.6,PPA , 以 AKROLOY? 為商標的 PA 6.6/PPA 合金材料,以及配色產品。蘇州工廠的年設計產能為 20,000噸。該工廠所采用的ICX?創新改性與擠出技術,是AKRO-PLASTIC安科羅與其姊妹公司擠出機制造商FEDDEM共同開發出的一項不受生產場地,生產時間影響,能夠保障不同批次之間的產品品質一致性的技術。該技術由同種設備、外設技術及統一工藝流程組成,以確保產品的優異品質。
AKRO-PLASTIC 安科羅憑借其在工程塑料領域的綜合技術實力和協同能力為客戶創造價值:更靈活的滿足客戶在產品多樣化,生產本地化及應用定制化等多方面的需求。
更多AKRO-PLASTIC公司信息可以登錄公司網站:www.akro-plastic.com。感謝您的關注!
更
多
精
彩
請猛戳右邊二維碼
公眾號ID:
AKRO-PLASTICinChina
