CELANESE HOSTAFORM® C 13031 XF 50/5339 POM
Entwickelt für extreme Kraftstoffsystemumgebungen
Dieses fortschrittliche Acetal-Copolymer (POM-C) wurde speziell für eine verbesserte Beständigkeit gegenüber aggressiven Kraftstoffmischungen und hohen Temperaturen entwickelt und ist daher eine wichtige Lösung für anspruchsvolle Anwendungen in Kraftstoffsystemen der Transportindustrie. Es bietet überlegene chemische Beständigkeit, robuste mechanische Eigenschaften und ausgezeichnete Dimensionsstabilität und eignet sich ideal für Spritzgussverfahren.
1. Einleitung
1.1 Produktbeschreibung und chemische Abkürzung
Hostaform® C 13031 XF 50/5339 ist ein Acetalcopolymer, eine Art Polyoxymethylen (POM-C), das von Celanese geliefert wird. Es gilt als hochfester, kristalliner, thermoplastischer technischer Kunststoff. Die chemische Abkürzung des Materials gemäß ISO 1043-1 lautet POM-Formmasse ISO 29988- POM-K, M-GNR, 04-002 POM-Copolymer.
Diese spezielle Sorte ist für den Spritzguss konzipiert und weist moderate Fließeigenschaften auf, was den Einsatz in verschiedenen Teilegeometrien erleichtert. Ein bemerkenswertes Merkmal ist das verbesserte mechanische Profil, das im Vergleich zur Sorte C 10 eine um etwa 13021 % höhere Festigkeit, Steifigkeit und Härte bietet. Diese bewusste technische Entscheidung von Celanese stellt sicher, dass die Sorte strengeren mechanischen Anforderungen gerecht wird und bietet eine Leistungssteigerung für kritische Komponenten, bei denen strukturelle Integrität und Haltbarkeit unter Belastung von größter Bedeutung sind.
1.2 Hauptmerkmale und Unterscheidungsmerkmale
- Kraftstoffbeständigkeit: Entwickelt, um der Verschlechterung durch aggressive Kraftstoffmischungen, Lösungsmittel, verschiedene Kraftstoffe und starke Laugen zu widerstehen. Weist eine gute Hydrolysebeständigkeit auf, die für feuchtigkeitsexponierte Komponenten von entscheidender Bedeutung ist.
- Thermische und oxidative Stabilität: Hohe Beständigkeit gegen thermischen und oxidativen Abbau, wodurch Integrität und Leistung über längere Zeiträume bei erhöhten Temperaturen und sauerstoffreichen Umgebungen gewährleistet werden.
- Farbkodierung: Die markante gelbe Farbe (50/5339) dient als visuelle Kennzeichnung der Komponenten des Kraftstoffsystems und erhöht die Sicherheit bei Herstellung, Montage und Wartung.
- Laserschweißbarkeit: Auch in Schwarz (10/9022) für Anwendungen mit Laserschweißen erhältlich, wodurch das Material für bestimmte Herstellungsprozesse optimiert und die Produktzuverlässigkeit verbessert wird.
1.3 Regionale Verfügbarkeit und Produktstatus
Hostaform® C 13031 XF 50/5339 ist in wichtigen Regionen der Welt weithin verfügbar, darunter Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Süd- und Mittelamerika sowie der Nahe Osten/Afrika.
2. Materialeigenschaften
Die umfassende Charakterisierung von Hostaform® C 13031 XF 50/5339 zeigt ein Material, das für hohe Leistung in anspruchsvollen Umgebungen entwickelt wurde.
2.1 Physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Einheit | Teststandard |
|---|---|---|---|
| Signaldichte | 1410 - 1420 | kg / m³ | ISO 1183 |
| Schmelzvolumenrate (MVR) | 12 | cm³/10min | ISO 1133 |
| MVR-Temperatur | 190 | ° C | ISO 1133 |
| MVR-Last | 2.16 | kg | ISO 1133 |
| Verarbeitungsschwindung, parallel (fließend) | 2.0 - 2.2 | % | ISO 294-4, 2577 |
| Verarbeitungsschwindung, quernormal | 1.8 - 1.9 | % | ISO 294-4, 2577 |
| Wasseraufnahme, 23°C-gesättigt | 0.65 | % | ISO 62 |
| Feuchtigkeitsaufnahme, 23 °C/50 % relative Luftfeuchtigkeit | 0.2 - 0.3 | % | ISO 62 (Sim.) |
Der moderate MVR-Wert lässt auf einen ausgeglichenen Fluss beim Spritzgießen schließen, während die geringe Wasser- und Feuchtigkeitsaufnahme eine ausgezeichnete Dimensionsstabilität gewährleistet und die Vorverarbeitung vereinfacht.
Mechanische Eigenschaften von 2.2
| Eigenschaft | Wert | Einheit | Teststandard | Temperatur (° C) |
|---|---|---|---|---|
| Zugmodul | 2850 - 3050 | MPa | ISO 527-1/-2 | 23 |
| Zugspannung bei Streckgrenze | 62 - 68 | MPa | ISO 527-1/-2 | 50mm / min |
| Zugdehnung bei Streckgrenze | 8 - 11 | % | ISO 527-1/-2 | 50mm / min |
| Nominale Bruchdehnung | 28 - 30 | % | ISO 527-1/-2 | 23 |
| Biegemodul | 3000 | MPa | ISO 178 | 23 |
| Biegespannung bei 3.5 % Dehnung | 78 | MPa | ISO 178 | |
| Charpy-Schlagzähigkeit (ungekerbt) | 150 - 200 | kJ/m² | ISO 179/1eU | 23 |
| Charpy-Schlagzähigkeit (ungekerbt) | 140 - 200 | kJ/m² | ISO 179/1eU | -30 |
| Kerbschlagzähigkeit nach Charpy | 6.7 - 7.5 | kJ/m² | ISO 179/1eA | 23 |
| Kerbschlagzähigkeit nach Charpy | 6 | kJ/m² | ISO 179/1eA | -30 |
| Druckspannung bei 1 % Dehnung | 31 | MPa | ISO 604 | |
| Kugeleindruckhärte, 30 s | 156 | MPa | ISO 2039-1 | |
| Zugkriechmodul, 1h | 2750 | MPa | ISO 899-1 | |
| Zugkriechmodul, 1000h | 1450 | MPa | ISO 899-1 |
Eine hohe Schlagfestigkeit, insbesondere bei niedrigen Temperaturen, ist für Automobilanwendungen entscheidend. Detaillierte Spannungs-Dehnungs- und Sekantenmodul-Dehnungs-Diagramme sind verfügbar und zeigen Daten über einen weiten Temperaturbereich von -40 °C bis 120 °C. Dies gewährleistet ein umfassendes Verständnis der Materialreaktion auf unterschiedliche thermische Bedingungen und Dauerbelastungen.
2.3 Thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Einheit | Teststandard |
|---|---|---|---|
| Schmelztemperatur, 10 °C/min | 170 | ° C | ISO 11357-1/-3 |
| DTUL bei 1.80 MPa | 102 - 107 | ° C | ISO 75-1/-2 |
| DTUL bei 0.45 MPa | 159 - 161 | ° C | ISO 75-1/-2 |
| Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung, parallel | 90 E-6/K (oder 1.1 E-4/°C) | E-6/K oder /°C | ISO 11359-1/-2 |
| Koeffizient der linearen thermischen Ausdehnung, normal | 90 E-6/K | E-6/K | ISO 11359-1/-2 |
| Entflammbarkeit bei 1.6 mm Nenndicke. | HB-Klasse | UL 94 | UL 94 |
| Brenngeschwindigkeit, Dicke 1 mm | 61.7 | mm / min | ISO 3795 (FMVSS 302) |
Diese thermischen Eigenschaften bestätigen die Eignung für Hochtemperaturumgebungen wie Motorräume und moderne Direkteinspritzsysteme, in denen Temperaturen von über 100 °C auftreten können. Entflammbarkeitsklassen gewährleisten die Einhaltung wichtiger Sicherheitsvorschriften.
2.4 Elektrische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Einheit | Teststandard |
|---|---|---|---|
| Dielektrizitätskonstante (Dk), 100 Hz | 4 | - | IEC 60250 |
| Dielektrizitätskonstante (Dk), 1 MHz | 4 | - | IEC 60250 |
| Verlustfaktor, 100 Hz | 20 E-4 | - | IEC 60250 |
| Verlustfaktor, 1 MHz | 50 E-4 | - | IEC 60250 |
| Volumenwiderstand, 23 °C | 1E12 | Ohm*m | IEC 62631-3-1 |
| Oberflächenwiderstand, 23 °C | 1E14 | Ohm | IEC 62631-3-2 |
| Elektrische Festigkeit, 23°C (AC) | 35 | kV / mm | IEC 60243-1 |
| Vergleichender Tracking-Index (CTI) | SPS 0 | - | UL 746 |
Obwohl Hostaform® C 13031 XF in erster Linie für Kraftstoffsystemanwendungen entwickelt wurde, verfügt es auch über starke elektrische Isoliereigenschaften, wodurch sich sein Einsatzbereich für Komponenten erweitert, die sowohl mechanische Robustheit als auch elektrische Isolierung erfordern.
2.5 Chemische Beständigkeit und Kraftstoffverträglichkeit
Hostaform® C 13031 XF ist ein Acetalcopolymer, das speziell modifiziert wurde, um der Verschlechterung durch aggressive Kraftstoffmischungen zu widerstehen. Es weist eine gute chemische Beständigkeit gegenüber verschiedenen Lösungsmitteln, Kraftstoffen und starken Laugen sowie eine gute Hydrolysebeständigkeit auf.
Dieses Material wurde speziell entwickelt, um die hohen Anforderungen moderner Diesel-Direkteinspritzsysteme zu erfüllen, die zu einem erheblichen Anstieg der Kraftstoffsystemtemperatur (oft über 100 °C) und aggressiven Zersetzungsprodukten führen können.
Zu den strengen Tests gehört das Eintauchen in Haltermann-Testdiesel bei 100 °C. Weitere umfangreiche Tests umfassten das Eintauchen von Hostaform® C 13031 XF in US#2-Diesel mit extrem niedrigem Schwefelgehalt (nominal 15 ppm Schwefel) und Derivaten bei 90 °C für 6000 Stunden mit wöchentlichem Kraftstoffwechsel. Die Ergebnisse sowohl für US#2-Diesel als auch für Biodieselmischungen (B20 mit Sojamethylestern) zeigten moderate Massenänderungen und bestätigten damit eine robuste Leistung auch bei erhöhtem Biokraftstoffanteil.
Dieses Material wurde speziell für die komplexe chemische und thermische Umgebung moderner Diesel- und Biodieselsysteme entwickelt und validiert und bietet Automobilkonstrukteuren ein hohes Maß an Sicherheit.
3. Typische Anwendungen
Hostaform® C 13031 XF 50/5339 ist in erster Linie und speziell für Anwendungen in Kraftstoffsystemen der Transportindustrie konzipiert. Seine Eigenschaften machen es ideal für Formteile mit höheren Anforderungen an Festigkeit, Steifigkeit und Härte, insbesondere bei direktem Kontakt mit Kraftstoffen.
Das Material wurde entwickelt, um den strengen Anforderungen moderner Diesel-Direkteinspritzsysteme gerecht zu werden, die bei erhöhten Temperaturen arbeiten und Materialien aggressiven Kraftstoffzersetzungsprodukten aussetzen.
- Allgemeine Komponenten des Kraftstoffsystems: Die markante gelbe Variante (50/5339) dient als optischer Hinweis auf den speziellen Einsatzzweck.
- Lasergeschweißte Bauteile: Die schwarze Variante (10/9022) ist speziell für Anwendungen mit Laserschweißen erhältlich und bietet Flexibilität bei der Herstellung.
Dieses Material ist eine Speziallösung für Hochleistungsanwendungen mit hoher Zuverlässigkeit, bei denen ein Materialversagen schwerwiegende Folgen haben könnte, und ist daher gegenüber weniger spezialisierten Materialien die bevorzugte Wahl.
4. Verarbeitungshinweise: Spritzguss
Hostaform® C 13031 XF 50/5339 wird hauptsächlich im Spritzgussverfahren verarbeitet. Die Einhaltung bestimmter Richtlinien ist entscheidend für die Erzielung optimaler Teilequalität und Leistung.
4.1 Empfehlungen zur Vorbehandlung (Trocknung)
Aufgrund der von Natur aus geringen Feuchtigkeitsaufnahme ist eine allgemeine Trocknung normalerweise nicht erforderlich, was den Herstellungsablauf rationalisiert.
Bei ungünstigen Lagerbedingungen wird jedoch eine Trocknung empfohlen, um Problemen wie Ausfransen und Geruch vorzubeugen. Verwenden Sie einen Umlufttrockner bei 100–120 °C für 3–6 Stunden und einer maximalen Schichtdicke von 40 mm. Die maximale Restfeuchte sollte 0.15 % betragen, der maximal zulässige Wassergehalt 0.2 %.
4.2 Temperaturparameter
| Parameterkategorie | Spezifischer Parameter | Wertebereich | Einheit |
|---|---|---|---|
| Trocknen | Trocknungstemperatur | 100 - 120 | ° C |
| Trockenzeit | 3 - 6 | h | |
| Max. Restfeuchte | 0.15 | % | |
| Temperatur | Trichtertemperatur | 20 - 30 | ° C |
| Fütterungszonentemperatur | 60 - 80 | ° C | |
| Temperatur Zone 1 | 170 - 180 | ° C | |
| Temperatur Zone 2 | 180 - 190 | ° C | |
| Temperatur Zone 3 | 190 - 200 | ° C | |
| Temperatur Zone 4 | 190 - 210 | ° C | |
| Düsentemperatur | 190 - 210 | ° C | |
| Schmelztemperatur | 190 - 220 | ° C | |
| Krümmertemperatur | 190 - 210 | ° C | |
| Formtemperatur | 80 - 120 | ° C | |
| Druckscheiben | Druck halten | 600 - 1200 | Bar |
| Gegendruck | max. 40 | Bar | |
| Schnelligkeit | Einspritzgeschwindigkeit | langsam-mittel | - |
| Schneckengeschwindigkeit (25 mm Durchmesser) | 150 | RPM | |
| Schneckengeschwindigkeit (40 mm Durchmesser) | 100 | RPM | |
| Schneckengeschwindigkeit (55 mm Durchmesser) | 70 | RPM |
Diese detaillierten Temperaturprofile gewährleisten eine optimale Schmelzviskosität zum Befüllen und Verpacken, minimieren innere Spannungen und erzielen die gewünschten Teileeigenschaften.
4.3 Druck- und Geschwindigkeitsparameter
Der empfohlene Nachdruck (600–1200 bar) ermöglicht Flexibilität beim Formfüllen. Der Gegendruck sollte maximal 40 bar betragen. Um übermäßige Schererhitzung zu vermeiden und eine gleichmäßige Formfüllung zu gewährleisten, wird eine langsame bis mittlere Einspritzgeschwindigkeit empfohlen. Die Schneckendrehzahlen variieren je nach Durchmesser, um eine gleichbleibende Scher- und Schmelzequalität zu gewährleisten.
4.4 Überlegungen zur Ausrüstung
Geeignet sind Standard-Spritzgussmaschinen mit dreiphasigen (15 bis 25 D) Plastifizierschnecken, wodurch das Material einem größeren Kreis von Herstellern ohne Spezialausrüstung zugänglich wird.
4.5 Nachbearbeitung
Aufgrund der geringen Feuchtigkeitsaufnahme des Materials ist eine Nachbehandlung nach dem Formen, beispielsweise durch Befeuchten, nicht erforderlich, was den Herstellungsprozess weiter rationalisiert und die Produktionskosten senkt.
5. Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und OEM-Zulassungen
Die umfangreiche Liste der gesetzlichen Konformitäten und OEM-Zulassungen für Hostaform® C 13031 XF 50/5339 unterstreicht seine bewährte Zuverlässigkeit und Eignung für kritische Anwendungen, insbesondere im Automobilsektor.
| Kategorie | Standard/Spezifikation | Konformitätsstatus/Genehmigung |
|---|---|---|
| Einhaltung von Vorschriften | EU-Verordnung (EU) 10/2011 | Monomere und Additive aufgelistet |
| FDA 21 CFR 177.2470 | Compliance | |
| UL 94 HB | UL-registriert für alle Farben, >1.5 mm Dicke | |
| Trinkwasserzulassung | Genehmigt | |
| OEM-Spezifikationen | Bosch N28 BN22-O025 | Genehmigt (NAT & BLK) |
| Chrysler (FCA) CPN 4270 | Genehmigt (NATÜRLICH) | |
| Continental TST N 055 54.11 | Genehmigt | |
| Continental TST N 055 54.11-001 | Genehmigt | |
| Continental TST N 055 54.30 | Genehmigt | |
| Daimler Fuel | Genehmigt (NAT & BLK) | |
| FORD WSK-M4D635-A2 | Genehmigt (NAT & BLK 12) | |
| GM GMW22P-POM-C3 | Genehmigt (NATÜRLICH) | |
| PSA FTM69 0008 | Genehmigt | |
| PSA 01994_14_00057 | Genehmigt | |
| Renault PMR2020 (UB03f) | Genehmigt | |
| VW/ Audi TL52636-A, -C | Genehmigt | |
| Auto-Spezifikation genehmigt | Ja |
Diese umfangreiche Liste an OEM-Zulassungen zeigt, dass Hostaform® C 13031 XF ein äußerst vertrauenswürdiges und risikoarmes Material für Automobilanwendungen ist, insbesondere in kritischen Kraftstoffsystemen, wodurch der Zeit- und Kostenaufwand für die Qualifizierung erheblich reduziert wird.
6. Wichtige Hinweise zur Verwendung
Obwohl Hostaform® C 13031 XF 50/5339 außergewöhnliche Eigenschaften bietet, müssen für seine erfolgreiche und zuverlässige Anwendung einige wichtige Aspekte berücksichtigt werden.
- Einflussfaktoren auf die Bauteileigenschaften: Die Eigenschaften von Formteilen werden durch Materialauswahl, Additive, Teiledesign, Verarbeitungsbedingungen und Umwelteinflüsse beeinflusst. Für optimale Leistung ist ein ganzheitlicher Ansatz erforderlich, der all diese Variablen berücksichtigt.
- Verantwortung des Benutzers für die Eignung: Die Eignung eines bestimmten Materials und Teiledesigns für den vorgesehenen Einsatzzweck liegt in der alleinigen Verantwortung des Benutzers. Eine umfassende Validierung über die Standarddatenblätter hinaus ist unerlässlich.
- Praxistests zur Kraftstoffalterung: Trotz umfangreicher Labortests sind praktische Versuche unerlässlich, bevor diese Sorte in einem Endprodukt verwendet werden kann. Das Alterungsverhalten von Dieselkraftstoff in einem laufenden Motor ist komplex und unter Laborbedingungen nicht vollständig definiert, sodass eine Validierung in der Praxis erforderlich ist.
- Produktverfügbarkeitsstatus: Zum 12. Juni 2025 konnte die Verfügbarkeit von Hostaform® C 13031 XF 50/5339 nicht bestätigt werden. Um erhebliche kommerzielle Risiken zu vermeiden, ist der direkte Kontakt mit Celanese für aktuelle Informationen zur Produktverfügbarkeit und zur Rentabilität der Lieferkette von entscheidender Bedeutung.
7. Fazit
Hostaform® C 13031 XF 50/5339 POM ist ein hochspezialisiertes und robustes Acetal-Copolymer, das von Celanese sorgfältig für die hohen Anforderungen moderner Kraftstoffsysteme in der Transportindustrie entwickelt wurde. Seine außergewöhnliche Beständigkeit gegen aggressive Kraftstoffmischungen, heißen Diesel und thermischen/oxidativen Abbau, kombiniert mit hoher mechanischer Leistung und inhärenter Dimensionsstabilität, macht es zur ersten Wahl für kritische Komponenten.
Die umfassenden Eigenschaftsdaten des Materials und die umfangreichen OEM-Zulassungen unterstreichen gemeinsam seine Zuverlässigkeit und Vorqualifikation für anspruchsvolle Automobilanwendungen und reduzieren das Risiko des Materialauswahlprozesses erheblich.
Obwohl Hostaform® C 13031 XF 50/5339 erhebliche Vorteile bietet, müssen potenzielle Anwender anwendungsspezifische Praxistests durchführen, um die langfristige Leistung unter realen Betriebsbedingungen zu validieren. Darüber hinaus ist es unerlässlich, die aktuelle Produktverfügbarkeit direkt bei Celanese zu bestätigen, um die Rentabilität der Lieferkette sicherzustellen. Durch die Einhaltung dieser Empfehlungen können Hersteller die fortschrittlichen Funktionen von Hostaform® C XNUMX XF XNUMX/XNUMX für ihre anspruchsvollsten Kraftstoffsystemanwendungen voll ausschöpfen.
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