塞拉尼斯 Hostaform C 9021 GV1/30 POM

高性能玻璃纖維強化聚甲醛共聚物

該材料專為精密注塑成型而設計,可為最苛刻的工程應用提供出色的強度、剛度和尺寸穩定性。

產品概述

什麼是 Hostaform C 9021 GV1/30?

塞拉尼斯 Hostaform C 9021 GV1/30 是一種高性能玻璃纖維增強聚甲醛 (POM) 共聚物。其樹脂標識為 POM-GF26,含有約 26% 的玻璃纖維,顯著增強了其機械性能。

該材料專為精密注塑成型而設計,具有堅固的性能,非常適合需要高精度和耐用性的組件。

它具有極高的耐熱和抗氧化性能,同時顯著降低熱膨脹和收縮率,確保優異的尺寸穩定性。 POM固有的低摩擦和耐磨性,在這種增強型材料中得到了進一步增強。

主要優點和應用

  • 卓越的機械性質: 強度、剛性和硬度非常高。
  • 卓越的尺寸穩定性: 減少熱膨脹和收縮。
  • 增強耐用性: 具有較高的耐熱、抗氧化性能、低摩擦、耐磨損性能。
  • 多功能應用: 非常適合汽車工程、精密工程、電氣和電子行業以及家用電器。
  • 產業合規: 符合 UL 94 HB、UL 746 B、RoHS、歐洲食品法規 EU 10/2011 和 FDA 食品法規 FDA21CFR 177.2470(針對特定變體)。

詳細技術特性

2.1 物理性質

Hostaform C 9021 GV1/30 的物理特性是決定材料重量、成型過程中的流動行為以及最終產品的最終尺寸穩定性的基本特性。

其密度高達1600 kg/m³,證實了玻璃纖維的顯著作用。 4°C下熔體體積流動速率 (MVR) 為10 cm³/190min,顯示其具有良好的流動性。由於玻璃纖維的定向排列,各向異性成型收縮率(順向流動收縮率為0.6%,法向流動收縮率為1.0%)是精密零件設計的關鍵考量。低吸水率(0.9°C飽和溫度下為23%)確保了其在潮濕環境下的穩定性能。

Property 價值 單位 測試標準
密度1600公斤/立方米ISO 1183
熔體體積速率(MVR)4立方厘米/10分鐘ISO 1133
MVR溫度190°CISO 1133
MVR負載2.16kgISO 1133
成型收縮率,平行0.6%ISO 294-4, 2577
成型收縮率,正常1.0%ISO 294-4, 2577
吸水率,23°C-飽和0.9%ISO 62
吸濕性,23°C/50%RH0.17%ISO 62

2.2 機械性質

機械性能量化了材料對施加力的反應,這對於確保結構完整性至關重要。它擁有高達 9200 MPa 的拉伸模量和 135 MPa 的斷裂拉伸應力,顯著高於未增強的 POM。雖然延展性有所降低(斷裂拉伸應變為 2.5%),但其優異的拉伸蠕變模量(7700 小時後 1 MPa,5400 小時後 1000 MPa)確保在持續載荷下保持形狀。

23°C 時的彎曲模量為 7800 MPa,彎曲強度為 165 MPa,凸顯了其優異的剛性。夏比衝擊強度為 30 kJ/m²(23°C 時無缺口),-35°C 時則提升至 30 kJ/m²,但缺口衝擊強度較低(8 kJ/m²),這凸顯了其在設計時需要謹慎,避免應力集中。球壓痕硬度為 200 MPa,顯示其表面硬度較高。

Property 價值 單位 測試標準
拉伸模量9200MPaISO 527-2/1A
斷裂拉伸應力,5mm/min135MPaISO 527-2/1A
斷裂拉伸應變,5mm/min2.5%ISO 527-2/1A
拉伸蠕變模量,1小時7700MPaISO 899-1
拉伸蠕變模量,1000小時5400MPaISO 899-1
彎曲模量,23°C7800MPaISO 178
彎曲強度,23°C165MPaISO 178
夏比衝擊強度,23°C(無缺口)30千焦/平方米ISO 179/1eU
夏比衝擊強度,-30°C(無缺口)35千焦/平方米ISO 179/1eU
夏比缺口衝擊強度,23°C8千焦/平方米ISO 179/1eA
夏比缺口衝擊強度,-30°C8千焦/平方米ISO 179/1eA
球壓痕硬度,30s200MPaISO 2039-1

2.3 熱性能

了解熱行為對於高溫應用至關重要。其熔化溫度為 166 °C。其載重下變形溫度 (DTUL) 極高,分別為 160 °C (1.8 MPa) 和 125 °C (8.0 MPa),顯示其在高溫和載重下具有出色的剛度保持能力,非常適合用於汽車引擎蓋下部件等高溫環境。

線性熱膨脹係數 (CLTE) 具有各向異性(平行方向 0.4 E-4/°C,垂直方向 0.8 E-4/°C),這對於精密組件至關重要。其可燃性等級達到 UL 94 HB,UL 746 B 溫度指數為:電氣應用 105°C,機械應用 95/100°C,證明了其適用於受監管行業。

Property 價值 單位 測試標準
熔化溫度,10°C/分鐘166°CISO 11357-1/-3
1.8 MPa 下的 DTUL160°CISO 75-1, -2
8.0 MPa 下的 DTUL125°CISO 75-1, -2
維卡軟化溫度,50°C/h 50N158°CISO 306
線性熱膨脹係數,平行0.4 E-4/°CISO 11359-2
線性熱膨脹係數,正常0.8 E-4/°CISO 11359-2
1.6mm 標稱厚度時的可燃性。HBUL 94
UL 認證(所有顏色,>1.57 毫米)可以-UL 94
溫度指數,電氣105°CUL 746 B
溫度指數,機械95/100°CUL 746 B
燃燒速率(FMVSS 302,>1毫米)<100毫米/分鐘ISO 3795、FMVSS 302

2.4 電氣特性

Hostaform C 9021 GV1/30 是一種卓越的電絕緣體。它在 4.3Hz 和 100MHz 頻率的相對介電常數均為 1。雖然介質損耗因數隨頻率增加而增加(30Hz 時為 4 E-100,60MHz 時為 4 E-1),但其高體積電阻率 (1E12 Ohm*m) 和表面電阻率 (1E14 Ohm) 確保了其強大的絕緣性能。

40 kV/mm 的電氣強度和 600 的相對漏電起痕指數 (CTI) 進一步支持其在需要高機械強度的苛刻電氣和電子應用中的使用。

Property 價值 單位 測試標準
相對介電常數,100Hz4.3-IEC 60250
相對介電常數,1MHz4.3-IEC 60250
耗散因數,100Hz30 E-4-IEC 60250
耗散因數,1MHz60 E-4-IEC 60250
體積電阻率1E12歐姆*米IEC 60093
表面電阻率1E14歐姆IEC 60093
電力40千伏/毫米IEC 60243-1
相對漏電指數600-IEC 60112

3. 加工指南:射出成型

Hostaform C 9021 GV1/30 專為射出成型而設計。遵循建議條件對於獲得最佳機械性能、尺寸精度和表面光潔度至關重要。適用於配備三相(15 至 25 D)塑化螺桿的標準注塑機。

3.1 預乾燥建議與條件

由於聚甲醛 (POM) 吸濕性低,通常無需預先乾燥。但是,如果材料曾暴露於潮濕環境中或使用回收料,則必須進行乾燥,以防止表面缺陷和異味。使用循環空氣乾燥器,在 100-120°C 下乾燥 3-4 小時,使最大殘留水分含量達到 0.15-0.2%,最大乾燥層厚度為 40 毫米。

3.2 注塑參數

精確控制參數可確保零件品質始終如一:

參數 價值 單位 測試標準(如適用)
預乾燥(如有必要)
最大殘留水分含量0.15 - 0.2%-
乾燥溫度100 - 120°C-
乾燥時間3 - 4h-
溫度曲線
料斗溫度20 - 30°C-
進料區溫度60 - 80°C-
1區溫度170 - 180°C-
2區溫度180 - 190°C-
3區溫度190 - 200°C-
4區溫度190 - 210°C-
模具溫度190 - 210°C-
熔體溫度190 - 210°CISO 294
型腔(模具)溫度80 - 120°CISO 294
熱流道溫度190 - 210°C-
壓力
最大背壓20酒吧-
保持壓力範圍60 - 120MPaISO 294
速度
注射速度放慢--
注射速度(最佳)200毫米/秒ISO 294
螺桿轉速,25mm直徑150RPM-
螺桿轉速,40mm直徑100RPM-
螺桿轉速,55mm直徑70RPM-
螺桿切向速度≤0.3米/秒-
流變計算特性
熔體密度1350公斤/立方米-
熔體熱導率0.215瓦/(米·開爾文)-
熔體的比熱容1810焦耳/(公斤·開爾文)-
有效熱擴散率6.51E-8平方米/秒-
頂出溫度140°C-

4. 應用與產業合規性

4.1 重點應用領域

Hostaform C 9021 GV1/30 專為要求極高強度、高剛度和優異硬度的模製部件而設計。其堅固耐用的性能和尺寸穩定性使其適用於多個領域的高性能工程應用:

  • 汽車工程: 適用於在各種溫度和負載下需要高結構完整性的引擎蓋下部件和關鍵機械系統。符合BMW GS 93016、Bosch N28 BN22-X010 和 FMVSS 302 燃燒速率標準。
  • 精密工程: 非常適合對公差和尺寸一致性有嚴格要求的組件,例如小齒輪、緊固件和複雜的機械零件。
  • 電氣電子工業: 優異的電氣絕緣性、機械強度和熱穩定性使其適用於電子設備中的連接器、開關和結構元件。
  • 家用電器: 它的耐用性、硬度、耐磨性和耐化學性確保了各種電器零件的長期可靠性。

4.2 行業標準和認證

Hostaform C 9021 GV1/30 符合嚴格的業界標準和監管要求:

  • UL 註冊和可燃性: UL 94 HB 適用於厚度 >1.57 毫米(所有顏色),顯示具有緩慢燃燒和自熄特性。
  • UL 溫度指數: UL 746 B 的電氣額定值為 105°C,連續使用機械額定值為 95°C(拉伸衝擊)和 100°C(拉伸)。
  • 汽車標準: 符合 ISO 3795 和 FMVSS 302 標準(厚度 >100 毫米時,燃燒速度 <1 毫米/分鐘)。符合BMW GS 93016 和Bosch N28 BN22-X010 等特定 OEM 規格。
  • 環境與食品接觸法規: 符合RoHS標準(適用於型號3133)。符合德國聯邦食品安全委員會(BGVV)消費品建議XXXIII、歐洲食品法規EU 10/2011以及美國食品藥物管理局(FDA)食品法規FDA21CFR 177.2470。

5. 結論

塞拉尼斯 Hostaform C 9021 GV1/30 是精心設計的聚甲醛 (POM) 共聚物,其特點是含有約 26% 的玻璃纖維增強材料。這種策略性成分顯著提升了 POM 原本就堅固耐用的性能,使其能夠應對最嚴苛的工程挑戰。

玻璃纖維的融入使其具有卓越的機械性能(拉伸模量為 9200 MPa,彎曲模量為 7800 MPa)和優異的抗蠕變性,確保長期尺寸穩定性。熱性能也顯著提升,DTUL 高達 160 °C,可在高溫下保持結構完整性。各向異性的熱膨脹和成型收縮對於精密模具設計至關重要,需要對複雜的幾何形狀進行細緻的關注。

一致的電氣絕緣性能,加上符合嚴格的行業標準(UL 94 HB、UL 溫度指數、FMVSS 302 等汽車規格以及特定變體的食品接觸法規),凸顯了其在不同監管領域的多功能性和可靠性。

總而言之,Hostaform C 9021 GV1/30 是要求在嚴苛環境下具備卓越強度、剛度、尺寸精度和熱穩定性的應用的理想之選。其均衡的性能使其成為一款高性能工程熱塑性塑料,可為汽車、精密製造、電氣和家電行業提供可靠耐用的解決方案。在精確的溫度和壓力參數的指導下,透過射出成型進行最佳加工是充分利用其先進特性的關鍵。

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