工程塑料在新能源汽车上大放异彩

尽管中国的汽车市场最近两年有点凉，但新能源汽车的表现依然抢眼。根据中国汽车工业协会发布的最新数据，2019年1-8月，新能源汽车产销分别完成79.9万辆和79.3万辆，比上年同期分别增长31.6%和32.0%。对新能源汽车来说，提升续航里程将是新能源汽车未来面对的最大挑战。而提升续航里程主要有三种方法：提升锂电池性能、增加锂电池数目和汽车轻量化。其中，汽车轻量化是是最可行、成本最低、最快速的方法。工程塑料因其轻量、阻燃、耐水解和耐高温性能，在新能源汽车的内外饰制造中大有用武之地。
开发具有不同关键性能的聚酰胺
为了满足新能源汽车各种应用场合的不同要求，EMS-GRIVORY公司专门针对新能源汽车的开发设计了多种聚酰胺产品。EMS-GRIVORY的长纤维增强高性能聚酰胺是重型压铸合金的替代材料。由于它们含有部分芳香基质，即使在吸水后也能保持刚性和强度，因而这些聚酰胺可用于电动车电池支架和外壳等部件。
据介绍，特殊长玻璃纤维增强材料（LFT）可以在高温下持续改善热机械性能，因此即使在玻璃化转变温度区域的温度下，这些LFT产品仍然具有高机械性能。此外，纤维骨架在碰撞载荷下可以吸收大量的能量。为了类比高动态过程，EMS-GRIVORY提供与伸长率相关的材料资料集，考虑了各向异性和负载类型，以实现新能源汽车结构领域中结构部件的优化设计。对于新能源汽车中高压车载电源系统的元件，领先高性能聚合物制造商提供各种各样的阻燃聚酰胺，从非增强聚酰胺6和玻璃纤维增强PA66和PA6牌号，到可在高达260℃的温度下焊接的聚邻苯二甲酰胺。
为了促进在冷却系统中具有挑战性的应用，例如辅助水泵或热管理模块，EMS-GRIVORY开发了新产品Grivory HT1VA，该产品具有优异的抗水解和耐冷却剂性能，可在中等冷却剂温度下长期使用。公司表示，在相同条件下，与传统PPA相比，Grivory HT1VA在95℃水中约12000小时后的，强度值高30％。在用于电动车辆部件时，该产品的另一个优点是具有电相容稳定性。
耐水解PBT材料满足不断增长的市场需求
巴斯夫进一步开发了其耐水解（HR）热塑性聚酯系列，以满足快速发展的新能源汽车和自动驾驶系统元件不断增长的需求。扩充的Ultradur HR系列包括：Ultradur B4330 G6 HR High Speed，高流动性，可用激光标识的牌号，含30％玻纤增强；Ultradur B4330 G10 HR，高度增强牌号，含50％玻璃纤维；Ultradur B4331 G6 HR，加工性能较好的下一代产品。HR牌号显著提高了对碱性介质的抗耐性，碱性介质会引发应力腐蚀开裂。新型Ultradur B4331 G6 HR牌号也是如此，同时大幅改善了熔体稳定性和流动性。在测试中，即使在高温下保持较长时间，Ultradur B4331 G6 HR的粘度也不会增大。该材料还可以用着色成橙色（RAL 2003），用于生产新能源汽车高压插塞接头。由于PBT具有异常高的耐电痕性能，所以插塞接头可以设计得更小，但仍能承受新能源汽车中较高的电压。因此可以降低成本，减轻部件重量。
扩展阻燃PBT产品系列
为了抓住无人驾驶新能源汽车应用领域中的机遇，特种化学公司朗盛正在扩展其基于PBT的无卤阻燃配混料系列，增加了在灼热丝测试中具有优异阻燃性能的品种。产品系列中的第一款产品是玻璃纤维含量为25％的增强复合材料。计划很快将试验产品推向市场。
朗盛高性能材料（HPM）业务部门应用开发人员Alexander Radeck说：“由于这种PBT材料具有高灼热丝抗耐性，所以它们在无人看管家用电器中部件中具有很大的潜力。
此外，我们发现在电动车辆的电气和电子部件中有非常好的应用机会，例如，在电池充电方面。”新型PBT材料已经过VDEPrüf-und Zertifizierungsinstitut有限公司认证，对于壁厚为0.4至3.0 mm，其GWIT值为775℃（灼热丝起燃温度，IEC 60695-2-13）。根据IEC 60695-2-11，它在成品部件灼热丝测试中也取得了极好的结果。

新型耐灼热丝材料的其他特性与朗盛已投放市场的其他无卤素阻燃PBT配混料相似，包括用13％至30％玻璃纤维增强的品种和未增强配混料。根据美国UL 94（保险商实验室）标准，它们都在阻燃性测试中达到了最高V-0级。它们对紫外线也具有很强的抗耐性，并且在与带电元件接触时很少会腐蚀。另一个优点是它们具有高热稳定性。在这些产品中，未增强Pocan BFN2502尤为突出。其拥有独特的性能，在市场上很少见。尽管采用无卤素阻燃体系，但其断裂伸长率仍高达7％以上。其特别适用于要求尺寸稳定且永久电绝缘的部件。

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