致力于汽车用高性能聚合物的研发与创新

访苏威特种聚合物公司大中华和东南亚区域商贸总监海达志先生

作者:陈永光 发布时间:2014-07-22
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作为一家全球性的化工集团,苏威(Solvay)专注于技术创新与卓越运营.苏威特种聚合物公司作为苏威集团的子公司,比其他企业拥有更多的高性能聚合物材料.

作为一家全球性的化工集团,苏威(Solvay)专注于技术创新与卓越运营。苏威特种聚合物公司作为苏威集团的子公司,比其他企业拥有更多的高性能聚合物材料。针对汽车工业的典型应用,苏威特种聚合物产品可广泛用于电子/电气部件、动力传动系统、机械和结构件、进气系统、内饰系统、燃油系统、制动组件及冷却系统部件等。苏威特种聚合物致力于新产品和新技术的研发,其高性能聚合物可满足汽车对材料的轻量化和更长使用寿命的要求,同时也可满足对材料的耐高温、高效率的更严苛要求。

苏威特种聚合物公司于2011年由苏威高性能塑料公司、苏威苏莱克斯公司和苏威潘德纳公司及Ixan和Diofan PVDC产品线整合成立的新实体。

“苏威特种聚合物公司的丰富产品组合包括了超过35个品牌和1500多种配方,用于全球各地的各种苛刻领域中。”苏威特种聚合物公司大中华和东南亚区域商贸总监海达志(Ziad Haddad)先生介绍道,“苏威特种聚合物公司为快速发展的中国市场提供电子/电气、汽车、消费品和工业领域应用的材料。苏威以发展低碳能源和节约水资源为研发重点,加强投资特种聚合物的研发,在中国大陆生产多种特种聚合物,以满足当地对创新的高性能材料的迫切需求。”

满足汽车工业多种应用的聚合物材料

据海达志先生介绍,针对汽车工业领域的应用,苏威特种聚合物公司的产品可广泛用于电子/电气部件、动力传动系统、机械和结构件、进气系统、内饰系统、燃油系统、制动组件及冷却系统部件等。

针对冷却系统部件应用,海达志先生举例表示,Fomblin PFPE氟流体材料被广泛用作风扇和散热器的烧结金属轴承中的润滑剂。其具有蒸发损失低、噪声低、粘度指数高、耐磨损特性、不形成碳化残渣,以及在高温和低温下的使用寿命长等诸多优异特性。通过使用Fomblin PFPE,可以设计出无需储油器的系统,不仅可减轻重量,同时还可缩小部件尺寸。


图1 节温器壳体:聚肽酰胺树脂Amodel PPA成功替代压铸铝

此外,海达志先生以应用于节温器壳体为例介绍道:“我们的聚肽酰胺树脂Amodel PPA在发动机冷却系统元件节温器壳体中,已成功替代压铸铝。”Amodel PPA材料具有非常优异的延伸率。与金属相比,Amodel PPA材料不仅可以降低系统成本,而且工艺简单且成形周期短,它已被OEM厂商大量并成功地使用于冷却系统元件中。Amodel PPA材料作为发动机冷却元件的首选材料,在乙二醇(发动机冷却液)中浸泡5000h后,仍然能够保持非常良好的机械性能。而其他竞争材料,如传统尼龙在乙二醇中浸泡后其机械强度则会大幅下降。

针对燃油系统应用,苏威特种聚合物公司可提供最佳的管道、管件和软管。海达志先生举例表示,Polidan PEX可用于车辆内部输送流体的小直径管道。该特种聚合物具有宽泛的使用温度、较高的耐环境应力开裂性(ESCR)和耐缺口冲击性、良好的耐化学性、耐磨性和耐快速龟裂蔓延性。Algoflon DF粉末可用于汽车系统中的各种燃油输送管道,它们在腐蚀性环境中具有优异的化学惰性、耐热性、电特性及从低温到260℃的宽广温度范围内具有不粘特性等。Solef PVDF具有抗渗性和耐化学性,可用于汽车燃油输送系统。多层燃油管线结构中的Solef PVDF层可提高软管的强度、改善耐渗透性和耐用性。Tecnoflon含氟弹性体具有优良的耐腐蚀性燃油混合物的特性。同时渗透性能也很低。Tecnoflon FKM牌号可覆盖-40~250℃宽广的工作温度范围,其典型应用可包括O形圈、燃油管快速连接密封、燃油输送装置密封、燃油软管连接器和燃油盖密封。

针对进气系统部件应用,前面提到,Amodel PPA的性能优于常规尼龙,由于其热变形温度达280℃及连续使用温度高达210℃,Amodel PPA可以应用于对常规尼龙和聚酯来说太苛刻的发动机罩下部件。采用Amodel PPA注塑成形的中冷器气室(CAC)外壳、空气流量阀、节气门阀体等部件在暴露于高热循环时仍然能够保持其高强度和高刚性以及优异的抗蠕变性和耐疲劳性。


图2 出水管

采用Fomblin PFPE氟流体和润滑油脂可以延长进气系统部件的使用寿命,这些高性能全氟化聚醚润滑剂具有优异的低温特性;Fomblin PFPE油的粘度指数大于300、低温摩擦系数非常低;此外,Fomblin PFPE油可与金属、塑料和弹性体相容;蒸发损失低,可延长润滑剂及被润滑部件的使用寿命。采用Fomblin PFPE配制的油脂被广泛用作HVAC(通风与空调)系统的润滑剂。

针对电子/电气系统应用,比如先进的控制和传感系统对其电缆有严格要求,只有含氟聚合物才能满足这些要求。苏威特种聚合物公司为此可提供Hyflon PFA/MFA、Halar ECTFE、Solef PVDF及可交联聚合物产品。“对于汽车推拉电缆等应用来说,Hyflon MFA具有耐高温性、耐化学性和光滑的表面特性。对于外层电缆护套应用和内层导线绝缘而言,Algoflon DF PTFE细粉末具有出色的化学惰性、出色的耐热性、优异的电特性以及从低温到260℃的宽广温度范围内具有不粘特性等。”海达志先生介绍道。

润滑剂可以延长电气开关和连接器的使用寿命。某些开关和连接器设计用于承载将信号发送给继电器和计算机的低电流。另一些则设计用于承载供给起动器、前灯和方向灯的较高电力负荷。“人们希望越来越多的开关能够适应这两项应用并可以在很大的温度范围内工作。”海达志先生表示,“Fomblin PFPE润滑剂的特点是其优异的电特性和极宽的工作温度范围。它们用于润滑尤其具有挑战性的低温(-40℃)条件下的汽车连接器。Fomblin PFPE油膜具有极低的电阻,不会影响邻近导体或部件之间的电阻。”

Xydar LCP(液晶聚合物)是高度结晶的玻璃纤维填充树脂,具有卓越的高流动性。它可耐受SMT组装,包括无铅焊接回流,具有出色的耐化学性,并且在温度高达300℃时仍然能够保持极高的强度和刚度,可用于线圈骨架、连接器、保险丝、灯具插座和传感器等。


图3 ABS壳体

针对动力传动系统应用,苏威特种聚合物公司提供广泛的高性能聚合物,可在要求苛刻的汽车应用中代替金属使用,这些产品的成功应用有目共睹。Torlon PAI具有高强度和优异的耐磨损性;KetaSpire PEEK和AvaSpire PAEK具有超强的耐磨损性,与其他PEEK材料相比,更具有成本效益的优势;Amodel PPA与金属相比,其主要特点可概括为重量轻,可提高燃油效率;部件整合,可降低生产和组装成本;隔音和减振效果良好;可与变速器油相容;更好的耐磨性和耐腐蚀性;耐高温磨损。

紧跟行业发展趋势,加大研发与创新力度

“苏威向来注重并持续致力于新产品和新技术的研发与创新。创新在苏威公司增强核心竞争力和发展潜力方面扮演着重要角色,并使得我们在高性能聚合物,尤其是汽车用高性能聚合物领域,从与竞争对手的激烈竞争中脱颖而出。”谈到技术研发与创新,海达志先生表示,“这主要体现在以下几方面:首先,我们致力于通过研发轻量化的高性能聚合物材料,帮助发动机实现轻量化,随着发动机的小型化发展趋势,其工作状况也越来越苛刻,这都对聚合物材料的性能提出了更高的要求;其次,我们通过与客户的紧密合作,可为他们提供更高效率、更长使用寿命的高性能聚合物产品解决方案。”

访谈最后,海达志先生向记者表示,电动汽车作为中国汽车工业转型的主要发展战略,越来越受到OEM厂商和各级供应商的关注。苏威特种聚合物公司同样可以为电动汽车提供很多创新的高性能材料解决方案,包括电池周边的连接件与包装材料等,以确保电池的良好连接性能和密封性能。此外,苏威特种聚合物公司还针对电动汽车用电池,提供用于电池隔膜和粘结剂的PVDF材料。

“中国汽车市场的产销规模今天已超过1800万辆,未来几年中国汽车市场的总体销量有望突破3000万辆(包括出口部分),这对于我们而言,意味着更大的机会。毫无疑问,接下来我们会继续更紧密地关注中国汽车工业的发展,不断研发高性能聚合物材料方案。”海达志先生向记者表示。

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