Tworzywa z politereftalanu butylenu (PBT) z nowej gamy Pocan XHR to praktyczne materiały o wszechstronnych zastosowaniach

Duża odporność na hydrolizę i wiele innych cennych cech

• Odporność w zakresie naprężeń termicznych
• Duża stabilność termiczna w długich przedziałach czasowych  i duże wydłużenie przy zerwaniu
• Duża odporność na substancje chemiczne: tworzywa te można wykorzystywać np. w produkcji zawieszeń
• Gamę tworzyw XHR uzupełniają odmiany trudnopalne

Nowa gama tworzyw Pocan XHR (Xtreme Hydrolysis-Resistant) koncernu LANXESS charakteryzuje się wyjątkową odpornością na degradację hydrolityczną w środowiskach, w których panują bardzo wysokie temperatury i wilgoć. W wewnętrznych badaniach na znormalizowanych próbkach, obejmujących długotrwałe testy przeprowadzane zgodnie z rygorystyczną procedurą określoną w SAE/USCAR2 wer. 6 amerykańskiego stowarzyszenia Society of Automotive Engineers (SAE), materiały te uzyskały klasę 4 lub 5 – są to dwie najwyższe oceny.

– Wprowadzenie na rynek tworzyw Pocan XHR świadczy o tym, że dla wielu użytkowników ważne są dodatkowe zalety tych tworzyw – wyjaśnia Ralf Heinen, specjalista ds. zastosowań tworzyw sztucznych w jednostce biznesowej High Performance Materials.

– Dla klientów liczy się duża odporność na szok termiczny, gorące powietrze i substancje chemiczne, a także właściwości mechaniczne materiałów na bazie politereftalanu butylenu (PBT). 

Stabilność w gorących i suchych środowiskach

Wiele urządzeń elektrycznych i elektronicznych narażonych jest na coraz większe obciążenia termiczne – między innymi z powodu ograniczonej przestrzeni montażowej lub wysokiej temperatury pracy. W przypadku stosowania w suchym środowisku tworzywa sztuczne, z których wykonane są te urządzenia, muszą być w stanie wytrzymać długi czas w warunkach wysokiej temperatury powietrza.

– To jest kolejna zaleta Pocan XHR – uzupełnia Ralf Heinen. – Na przykład w przypadku większości materiałów z serii XHR odporność na uderzenia pozostaje praktycznie niezmieniona nawet po 3000 godzin przechowywania w temperaturze 150°C – dodaje.

Dzięki temu tworzywa te idealnie sprawdzają się w przypadku części w komorze silnika (takich jak złącza) bądź podzespołów wykorzystywanych w energoelektronice.

Dostosowane do obtryskiwania części metalowych

Gwałtowne, ekstremalne zmiany temperatury często prowadzą do pęknięć naprężeniowych w częściach z elementami wykonanymi z metalu obtryskiwanego tworzywem sztucznym – to konsekwencja różnic w rozszerzalności cieplnej pomiędzy metalem a tworzywem sztucznym. Dlatego też koncern LANXESS zadbał o to, by tworzywa z serii Pocan XHR charakteryzowały się wydłużeniem przy zerwaniu na poziomie do 4,7 proc. (ISO 527-1 i ISO 527-2) – duże wydłużenie przy zerwaniu chroni przed powstawaniem pęknięć naprężeniowych. Podatność na pęknięcia naprężeniowe zmniejsza również zwiększona stabilność termiczna i odporność na hydrolizę w długim przedziale czasowym. Odporność na pęknięcia naprężeniowe badana jest w ekstremalnie trudnych warunkach podczas specjalnych testów. W ich trakcie obtryskiwane elementy poddawane są nagłym zmianom temperatury w zakresie od -40°C do 125° C (i odwrotnie) w kilkuset cyklach. Przechowywane są też w różnych temperaturach przez dłuższy czas (np. 30 minut).

– Podczas testów, w których badana jest odporność na szok termiczny, w elementach obtryskiwanych Pocan XHR nie pojawiają się żadne pęknięcia naprężeniowe, a jeżeli już powstają, to dopiero po wielu powtórzeniach normalnej liczby cykli – wyjaśnia Ralf Heinen. –  Dzięki temu tworzywa XHR wyjątkowo dobrze nadają się do obtryskiwania elementów metalowych, takich jak szyny zbiorcze, złącza, listwy zasilające i główne ramy nośne.  

Dobre właściwości w zakresie obróbki

Lepkość stopu wszystkich odmian Pocan XHR pozostaje niezmienna przez długi czas w temperaturach wtryskiwania typowych dla PBT. Dzięki temu materiały te zachowują stabilność podczas formowania wtryskowego w różnych warunkach. Lepsze parametry w zakresie zdolności płynięcia w porównaniu z porównywalnymi standardowymi materiałami PBT pozwalają na uzyskiwanie elementów o cienkich ściankach. Ponadto obtryskiwanie metalowych części może odbywać się przy niższym ciśnieniu – to z kolei oznacza, że metalowe zapraski nie ulegają odkształcaniu ani nie są wypychane przez stopiony materiał.

Większa odporność na zasady

Dużą odporność na substancje chemiczne mają nawet standardowe tworzywa na bazie PBT. W przypadku serii Pocan XHR odporność ta jest jeszcze większa. Tworzywa Pocan XHR są odporne nawet na bardzo silne zasady. Zmniejsza to wydłużenie przy zerwaniu o zaledwie ok. 40 proc., gdy materiał jest przechowywany w temperaturze 55°C w 1-molowym roztworze wodorotlenku sodu przez 100 godzin. To wyraźna poprawa w stosunku do standardowych tworzyw PBT. Lekko zasadowe środowisko może powstawać szczególnie na podwoziach pojazdów w wyniku połączenia soli drogowej, żeliwa i wilgoci.

– Nasze tworzywa XHR są więc materiałem wybieranym do produkcji elementów elektrycznych i elektronicznych, takich jak czujniki, obudowy i złącza – podsumowuje Ralf Heinen. 

Wkrótce na rynku pojawią się trudnopalne tworzywa XHR

W odpowiedzi na prośby klientów koncern LANXESS dodaje do swojego asortymentu materiałów XHR więcej tworzyw trudnopalnych. Nadają się one w szczególności do stosowania w przypadku elementów pod napięciem w gorących i wilgotnych warunkach, w których niezbędna jest duża odporność na hydrolizę i jednocześnie odporność ogniowa. Tworzywa trudnopalne są wzmacniane włóknami szklanymi (15, 25 i 30 proc. wag.). Dostępne będą również odmiany bez takiego wzmocnienia. Wszystkie materiały zawierają fluorowcowane związki zmniejszających palność – uzyskują najwyższą klasę V-0 w przypadku próbek o małych grubościach w testach palności przeprowadzanych zgodnie z amerykańską normą UL 94 (Underwriters Laboratories Inc.).

– Klasa ta jest wymagana w przypadku wielu elementów z tworzyw sztucznych wykorzystywanych w akumulatorach pojazdów elektrycznych i hybrydowych – podkreśla Ralf Heinen.

Tworzywa Pocan XHR uzupełniają gamę tworzyw Pocan HR

Pocan XHR to trzecia generacja odpornych na hydrolizę tworzyw na bazie PBT, jakie oferuje koncern LANXESS. Uzupełniają drugą generację materiałów Pocan HR.

– Nasi klienci bardzo je cenią – zaznacza Ralf Heinen. – Tworzywa te pozostają w naszym asortymencie, ponieważ są szeroko stosowane w produkcji seryjnej, a ze względu na odporność na hydrolizę i inne właściwości spełniają większość stawianych im wymagań.