Związki oparte na poli(tereftalanie butylenu) (PBT) w przypadku zastosowań w motoryzacji wymagają wyższej odporności na hydrolizę i starzenie się w gorącym i wilgotnym środowisku. Na przykład układy wysokiego napięcia o wysokiej gęstości mocy elektrycznej w samochodach elektrycznych generują duże obciążenia temperaturowe. Dodatkowe obciążenia cieplne pojawiają się ponadto podczas ładowania akumulatora. W przypadku silników spalinowych istnieje tendencja do wykorzystywania turbosprężarek, co wiąże się z występowaniem podwyższonych temperatur w komorze silnika.
Biorąc to pod uwagę, koncern Lanxess, producent specjalistycznych środków chemicznych, opracował nową gamę produktów na bazie PBT - Pocan XHR (ang. eXtreme Hydrolysis Resistance - o wyjątkowej odporności na hydrolizę). Innowacyjne związki zostaną zaprezentowane przez dział High Performance Materials na międzynarodowych targach tworzyw sztucznych i kauczuku K 2019, które odbędą się w Düsseldorfie w dniach 16-23 października. Nowe tworzywa osiągnęły wyjątkowe wyniki w długotrwałych badaniach SAE/USCAR-2 Rev. 6 amerykańskiego stowarzyszenia SAE (Society of Automotive Engineers) zrzeszającego inżynierów zajmujących się motoryzacją. - Badania te, przeprowadzane na gotowych częściach, stanowią bezwzględny punkt odniesienia dla przemysłu motoryzacyjnego pod względem odporności na hydrolizę - wyjaśnia dr Claudia Dähling, specjalistka od materiałów PBT w koncernie Lanxess. - W bardzo rygorystycznych, wewnętrznych testach próbek opartych na procedurze specyfikacji USCAR nowe związki osiągają klasę 4 lub nawet 5, dwie najwyższe możliwe oceny. Czyni je to tworzywem pierwszego wyboru dla podzespołów z PBT, które mają niezawodnie pracować w warunkach wilgoci i wysokiej temperatury przez cały okres użytkowania.
Próby zmęczeniowe związków PBT
W długotrwałych badaniach SAE/USCAR gotowa część jest poddawana działaniu temperatur w zakresie od -40°C do +175°C przy względnej wilgotności powietrza dochodzącej do 100% w 40-godzinnych cyklach. Gotowe części przechodzą następnie różne testy funkcjonalne. Proces testowania jest niezwykle wymagający, jako że ciepło i wilgotność bardziej intensywnie wpływają na starzenie, jeżeli oba te czynniki działają jednocześnie.
Kolejne produkty XHR w opracowaniu
Obecnie gama produktowa Pocan XHR obejmuje cztery tworzywa. Dwa z nich, Pocan B3216XHR i B3233XHR, odpowiednio, o 15- i 30-proc. zawartości włókien szklanych 15 i 30, zostały sklasyfikowane jako tworzywa klasy 5. Produkt Pocan TP155-002 jest specjalnie przystosowany do spawania laserowego. Przezroczysty dla lasera związek o 30-proc. zawartości włókien szklanych nadaje się na przykład do zasobooszczędnej produkcji skomplikowanych obudów podzespołów elektrycznych i elektronicznych.
W testach USCAR osiąga wyniki plasujące go pomiędzy klasą 4 a 5
- Szczególnie interesujący jest niewzmacniany Pocan B1205XHR, który osiąga drugą najwyższą klasyfikację w testach SAE/USCAR, czyli klasę 4. Można go obrabiać niemal bez zniekształceń, co umożliwia uzyskiwanie bardzo skomplikowanych kształtów - podkreśla dr Claudia Dähling. Koncern Lanxess pracuje obecnie nad poszerzeniem asortymentu tworzyw Pocan XHR o kolejne typy produktów.
Duża odporność na sodę kaustyczną
Produkty Pocan XHR, oprócz ich niezwykłej odporności na hydrolizę, cechuje wiele innych zalet. - Na przykład ich właściwości wydłużania oraz duża odporność na wahania temperatury sprawiają, że nadają się świetnie do obtryskiwania części metalowych narażonych na zmiany temperatur - wyjaśnia dr Claudia Dähling. Dalsze zalety to lepsza wytrzymałość chemiczna na działanie substancji takich jak soda kaustyczna oraz dużo wyższa długoterminowa stabilność temperaturowa w porównaniu ze standardowymi tworzywami PBT, nawet w suchym środowisku.
Doskonała przetwarzalność
Pod innymi względami dzięki swoim właściwościom tworzywa Pocan XHR są podobne do stabilnych hydrolitycznie związków serii Pocan HR, które zdobyły uznanie w wielu zastosowaniach w produkcji seryjnej. W nowej generacji tworzyw XHR udało się zachować zwłaszcza tak bardzo cenione na rynku zrównoważone właściwości przetwarzania. - Na przykład lepkość stopionego tworzywa przy temperaturach formowania wtryskowego zwyczajowych dla PBT nie ulega przez dłuższy czas zmianie, dzięki czemu otrzymujemy bardziej pewny proces produkcji o szerszym oknie przetwórczym - dodaje dr Claudia Dähling. Ponadto zdolność płynięcia jest nawet o 35 proc. wyższa w porównaniu ze standardowymi produktami PBT.
Źródło: Lanxess
