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INNOVATIVE ENGINEERING PLASTICS AND PLASTIC ADDITIVES FOR AUTO INDUSTRY
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汽 车 行 业 使 用 的 新 型 塑 料 和 塑 料 添 加 剂 Innovative Plastics and Plastic Additives for Automotive Industry Engineering Plastics / Performance Chemicals BASF Greater China http://www.greater-china.basf.com 19/04/2010 1 塑料添加剂Plastic Additives工程塑料Engineering Plastics BASF 积 极 为 迅 速 发 展 的 汽 车 工 业 提 供 创 新 材 料 以 提 高 产 品 质 量 并 降 低 生 产 成 本 19/04/2010 2BASF 针 对 汽 车 各 种 应 用 所 研 发 的 新 型 工 程 塑 料 p Ultramid ?A High Speed 超 高 流 动 性PA66 p Ultramid ?High Burst 高 爆 破 压 力PA6 p Ultramid ?Balance 耐CaCl 2 腐 蚀PA66 p Ultramid ?B3ZG7 OSI BK23273 高 抗 冲PA6 p Ultramid ?HR 耐 冷 却 液 腐 蚀PA66 p Ultradur ?High Gloss 高 光 泽PBT 19/04/2010 3Ultramid ?A High Speed 让 客 户 从 高 效 生 产 和 薄 壁 设 计 中 受 益 19/04/2010 4Ultramid ?A High Speed 流 动 性 较 普 通 材 料 提 高50%~90% 19/04/2010 5Ultramid? A High Speed 不 以 损 失 机 械 性 能 为 代 价 19/04/2010 6Ultramid? A High Speed 更 出 色 的 热 老 化 性 能 PA66GF50 Reference A3WG10 High Speed 19/04/2010 7Ultramid? A High Speed 主 要 应 用 于 发 动 机 周 边 高 温 工 作 环 境 中 冷 器 端 盖 进 气 管 气 缸 罩 盖 19/04/2010 8? 紧 凑 型 涡 轮 增 压 式 ( 汽 油 机 、 柴 油 机 ) ? 带 有EGR 系 统 的 柴 油 发 动 机 发 动 机 类 型 技 术 要 求 ? 更 高 的 工 作 环 境 温 度 ? 对 机 械 性 能 ( 爆 破 压 力 ) 的 要 求 进 一 步 提 高 Ultramid ?High Burst 塑 料 进 气 歧 管 的 全 新 解 决 方 案 19/04/2010 9? ? ? ? ? q 高 爆 破 压 力 性 能 q 长 期 热 老 化 性 能 得 到 进 一 步 提 升 q 良 好 的 流 动 性 q 制 品 表 观 质 量 得 到 改 善 q 热 老 化 性 能 甚 至 优 于 普 通PA66GF35 材 料 Ultramid ?High Burst 优 势 所 在 19/04/2010 10Ultramid ?High Burst 在160oC 热 老 化 条 件 下 保 持 高 爆 破 压 力 性 能 19/04/2010 11Ultramid ?High Burst 在180oC 热 老 化 条 件 下 保 持 高 爆 破 压 力 性 能 19/04/2010 12* t : 2 mm / W : 8 mm * Inj. pressure : 600 Kg/cm* 2300 350 400 450 Ultramid B3W2G6 HB Ultramid BGVW [mm] 螺旋流长 Ultramid ?High Burst 保 持 了BASF 材 料 一 贯 的 良 好 流 动 性 19/04/2010 13Relative tensile stress at break at 3000 hours 耐热老化性能甚至优于普通35% 玻纤增强PA66 Ultramid ?High Burst 在180oC 热 老 化 条 件 下3000 小 时 后 的 机 械 性 能 损 失 不 超 过20% 19/04/2010 14耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance 19/04/2010 15开 裂 CaCl 2 /H 2 O Metal assembly PA 载 荷 耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance p 冰 雪 路 面 大 量 使 用 以 氯 化 钙 为 主 要 成 分 的 融 雪 剂 , 对 汽 车 零 部 件 的 耐 化 学 腐 蚀 性 能 提 出 了 新 的 要 求 。 p 直 接 接 触CaCl 2 /H 2 O 的 塑 料 部 件 在 受 载 情 况 下 容 易 发 生 开 裂 。 19/04/2010 16? ? ? ? ? q 优 异 的 耐 化 学 腐 蚀 性 ( 尤 其 针 对CaCl 2 ) q 良 好 的 耐 冷 却 液 腐 蚀 性 q 良 好 的 流 动 性 q 表 观 质 量 得 以 改 善 q 基 于 生 物 原 料 的 环 保 聚 合 物 耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance 优 势 所 在 19/04/2010 17耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance使 用 寿 命 远 远 超 过 普 通 耐 水 解 材 料 19/04/2010 18* 121 ℃ / 1,000 小 时 浸 泡 在 冷 却 液 水 溶 液 中 ( 水: 制 冷 液= 50:50 ) 耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance与 目 前 普 通 耐 水 解 材 料 的 对 比 拉 伸 强 度 延 伸 率 19/04/2010 19* 121 ℃ / 1,000 小 时 浸 泡 在 冷 却 液 溶 液 中 ( 水: 制 冷 液= 50:50 ) 耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance与 目 前 普 通 耐 水 解 材 料 的 对 比 缺 口 冲 击 强 度 无 缺 口 冲 击 强 度 19/04/2010 20散 热 器 水 室 油 底 壳 发 动 机 支 架 机 油 滤 清 器 节 温 器 壳 体 耐 氯 化 钙 腐 蚀 的Ultramid ? Balance主 要 应 用 19/04/2010 21Ultramid ?B3ZG7 OSI BK23273 为 塑 料 油 底 壳 量 身 定 制 的 高 抗 冲 材 料 ? 优秀的抗冲击性能 ? 耐热老化 ? 耐机油腐蚀 19/04/2010 22Ultramid ?B3ZG7 OSI BK23273 飞 石 撞 击 测 试 结 果 优 于 铸 铝 件 Ultramid ?B3ZG7 OSI 冲 击 速 度 : 50 j 铸 铝 冲 击 速 度 : 49 j 无 开 裂 有 开 裂 完 全 破 裂 19/04/2010 23Ultramid ?B3ZG7 OSI BK23273 耐 热 老 化 性 能 19/04/2010 24Ultramid ?B3ZG7 OSI BK23273 耐 机 油 腐 蚀 性 能 19/04/2010 25Ultramid ?HR 针 对 汽 车 冷 却 液 输 送 管 路 开 发 的 耐 水 解 材 料 ? 长 期 耐 冷 却 液 腐 蚀 ? 尤 其 是 高 温 冷 却 液 的 腐 蚀 ? 对 其 他 发 动 机 液 同 样 具 有 抵 抗 作 用 ? 良 好 的 加 工 性 能 ? 低 蠕 变 性 能 19/04/2010 26Ultramid ?HR 拉 伸 强 度 19/04/2010 27Ultramid ?HR 冲 击 强 度 19/04/2010 28Ultramid ?HR 断 裂 延 伸 率 19/04/2010 29Ultramid ?HR 在 不 同 类 型 冷 却 液 环 境 中 的 对 比 19/04/2010 30Ultramid ?HR 与 同 类 型 竞 争 产 品 的 对 比 19/04/2010 31带 给 客 户 的 好 处 ? 无 需 喷 底 漆 , 依 然 能 够 保 证 极 佳 的 表 观 效 果 , 节 省 工 序 。 ? 温 度 到 达170 ℃ 时 仍 可 保 持 较 低 的 雾 化 度 。 ? 热 应 力 作 用 下 不 呈 现 彩 虹 色 。 ? 吸 水 率 低 , 保 证 尺 寸 精 度 。 ? 与 传 统 工 艺 相 比 , 生 产 成 本 大 大 降 低 。 Ultradur ?High Gloss 针 对 车 灯 应 用 的 高 光 泽PBT 19/04/2010 320 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Standard direct metallizable PBT Ultradur ?High Gloss 雾 度 , 净 度 [-] 雾 度 净 度 ? 优 点 : 镜 面 小 分 子 沉 积 物 少 Ultradur? High Gloss 优 异 的 光 学 性 能 19/04/2010 330 50 100 150 200 250 300 350 400 Standard direct metallizable PBT Ultradur ?High Gloss 脱 模 力 [N] 100.4 100.6 100.8 101 101.2 101.4 101.6 101.8 102 102.2 102.4 Standard direct metallizable PBT Ultradur ?High Gloss 表 面 光 泽 度 20 ° [-] Ultradur ?High Gloss 更 容 易 、 更 稳 定 的 成 型 工 艺 确 保 完 美 表 观 19/04/2010 34Standard direct metallizable PBT Ultradur ?High Gloss 长 期 热 老 化 作 用 下 保 持 良 好 的 表 面 光 泽 19/04/2010 3519/04/2010 36Tinuvin ?XT 855High performance, non-interacting light stabilizer system for automotive PP/TPO适用于汽车PP/TPO 专用料的高性能,无 相互作用的光稳定体系 19/04/2010 37R* H ROO· R=O + ROH R· [Oxidation] R N O R N O· R R N R* Acid [H + ] R N + X R* = - H- CH 3 cyclic stabilization mechanism 循环稳定机理 -> conventional HALS become ineffective传 统 的 光 稳 定 剂 失 效 -> acids become ineffective 酸 性 物 质 也 失 效 Tinuvin? XT 855 does not react with acids 不 与 酸 性 物 质 发 生 反 应 19/04/2010 38Reduce mold deposit 减 少 模 具 积 垢 Standard HALS Tinuvin ?XT 855 Conventional HALS insoluble precipitate in hexane 传 统 的 光 稳 定 剂 和 硬 脂 酸 在 己 烷 溶 剂 中 反 应 , 产 生 不 可 溶 的 沉 淀 物 Tinuvin ?XT 855 no precipitate in hexane + stearic acid shows + stearic acid shows Tinuvin? XT 855 和 硬 脂 酸 在 己 烷 溶 剂 中 无 反 应 , 未 产 生 不 可 溶 的 沉 淀 物 19/04/2010 39Weathering under acidic conditions 在 酸 性 环 境 下 老 化 无 光 稳 定 剂 表 面 严 重 开 裂 , 变 成 褐 色 Sample: reactor TPO 样 品 : 聚 合 级TPO Acidic condition: H 2 SO 3酸 性 环 境 : 硫 酸 溶 液 Weathering 老 化 条 件 :SAEJ 1960 表 面 有 中 度 裂 纹 , 且 变 黄 白 色 表 面 无 微 裂 纹 Tinuvin ?791 + Tinuvin ?327 Tinuvin ?XT 855 19/04/2010 40Outstanding weatherability 出 色 的 耐 候 性 Initial 300 MJ/m 2 (SAE J 1885, 300 - 400 nm) 450 MJ/m 2 (SAE J 1885, 300 - 400 nm) 0.1 % Tinuvin ?XT 855 0.1 % Conventional HALS Samples: 2 mm plaques, injection molded 厚 度2 毫 米 的 注 塑 样 片 talc filled gray interior copo PP 灰 色 滑 石 粉 填 充 共 聚 聚 丙 烯 内 饰 专 用 料 19/04/2010 41Powerful light stabilizer 显 着 的 耐 老 化 性 能 Weathering 老化条件( 外饰): D27-1911B (Renault) / D27-1389B (PSA) for exterior Samples: 2 mm injection molded plaques (black) for exterior application 2 毫米注塑样片 block coPP + 18 % talc 抗冲共聚聚丙烯 + 18% 滑石粉 19/04/2010 421- component base coat (acid catalyzed) + 1- component acrylic clear topcoat (acid catalyzed) 单组分底漆(酸催化)+ 单组分丙烯酸透明表层涂料(酸催化) Samples: 2 mm plaques, injection molded natural reactor TPO 反应型TPO 基材,2 毫米厚的无色注塑样片 Excellent paint adhesion 优 异 的 涂 料 附 着 性Stabilizer system 光 稳 定 体 系 Taber scuff [% removed] Taber 耐 磨 损 性 [ 磨 损 量 ,%] Aggressive adhesion test 苛 刻 的 附 着 力 测 试 Conventional HALS + UVA 100 % Fail 未 通 过 Tinuvin ?XT 855 + UVA 0 % Pass 通 过 19/04/2010 43Features of Tinuvin ?XT 855 Tinuvin ?XT 855 的 特 点 ? Outstanding light stability in automotive TPO, exterior & interior 显 着 提 高 汽 车TPO 内 外 饰 专 用 料 的 光 稳 定 性 ? Improve perceived quality 提 升 汽 车 的 感 官 品 质 ? A fully formulated light stabilizer system ? Improve efficiency during production (compounders) 提 高 造 粒 厂 的 生 产 效 率 ? A non-interacting system with acidic species 与 酸 性 物 质 不 发 生 相 互 作 用 的 光 稳 定 体 系 ? Improve efficiency during production (OEMs/Tier 1s) 提 高 汽 车/ 零 部 件 生 产 商 的 生 产 效 率 ? FDA food contact approved 获 得FDA 食 品 接 触 认 可 ? Improve hygiene 改 善 汽 车 环 境 保 健 19/04/2010 44Irgasurf ?SR 100Scratch resistance additive for automotive PP/TPO适用于汽车PP/TPO 专用料的耐刮擦剂 19/04/2010 45How Scratches Materialize 刮 痕 的 形 成 Scratch direction Light scattering on the thrown-up shoulder and uneven ground of the scratch lead to the impression of a severe scratch. 在刮痕突起的肩脊和不平坦 的底部产生的光散射会给人 留下严重刮擦的视觉印象。 A less rough surface will give the impression of a “lighter scratch”. 但是,相对光滑的表面会给 予人“轻微刮擦”的视觉效 果。 19/04/2010 46n A lot of different test methods and criteria are used to describe the scratch, mar, abrasion and writing effects in automotive industry. 汽 车 工 业 界 有 许 多 种 不 同 的 测 试 方 法 和 标 准 , 用 于 测 试 或 评 估 抗 刮 擦 、 耐 磨 损 性 能 。 n Smooth surfaces are normally not used. Each OEM has developed special grain structures for interior and exterior applications. 汽 车 的 内 饰 和 外 饰 部 件 的 耐 刮 擦 试 验 方 法 , 不 选 用 光 滑 表 面 。 不 同 的 汽 车 生 产 商 都 选 用 其 特 有 的 纹 理 结 构 的 内 外 饰 表 面 , 进 行 试 验 评 估 。 Important issues for measuring scratch 评 价 表 面 刮 痕 的 重 要 注 意 事 项 VW K 63 0.1 mm 6° DC 0000.15 R 21326? It is necessary to take a very close look on how the scratch performance was measured.因 此 , 刮 擦 测 试 方 法 尤 为 重 要 。 19/04/2010 47How do we evaluate scratch performance? 耐 刮 擦 测 试 方 法 及 仪 器 Erichsen cross-cut十 字 刮 擦 测 试 仪 ? DL at 10 N load (acc. OPEL standard)or higher loads if required在10 牛或更高的刮擦力下的表面亮度变化(OPEL 标准) ? mainly used by German OEMs主要在德国汽车生产商使用 Erichsen Scratch Pen刮 擦 测 试 笔 ? Load at which scratches becomevisible (subjective rating 1-5)出现刮痕时的刮擦负荷(主观评级1-5 ) ? more common in coatings industry多用于涂料行业 19/04/2010 48Irgasurf ?SR 100 shows a significant more even ground and lower shoulders. Therefore the polymer surface is less disturbed and the scratch less visible. Irgasurf? SR 100 表 现 出 非 常 平 坦 的 底 部 和 较 低 的 肩 脊 。 由 此, 降 低 聚 合 物 表 面 被 破 坏 的 程 度, 减 弱 刮 擦 痕 迹 的 视 觉 效 果. 3 % of Irgasurf SR 100 at 15 N Control at 15 N Mode of Action - How Does Irgasurf ?SR 100 Work? 作 用 模 式 19/04/2010 49Superior scratch performance 超 越 传 统 耐 刮 擦 剂 的 优 异 耐 刮 擦 性 能 Blank TPO1 0.6% Erucamide 3% Irgasurf ?SR 100 19/04/2010 503% Polysiloxane 3% Irgasurf ?SR 100 ?L = 1.87 ?L = 0.85 ?L = 2.69 TPO, 15% talc, 10N ?L=1.87 ?L=0.85 ?L=1. 14 Excellent scratch performance 卓 越 的 耐 刮 擦 性 能 19/04/2010 51Outstanding scratch resistance on different grain surfaces 可 作 用 于 不 同 的 皮 纹 表 面 smooth Grain C Grain F ?L*=3.6 ?L*=4.7 ?L*=4.6 ?L*=0.2 ?L*=0.6 ?L*=0.6 reference 2% Irgasurf ?SR 100 Scratch load: 10 N 19/04/2010 52Fogging performance maintained 良 好 的 防 雾 化 性 能 SAE J 1756 PV 3015 Sample: gray standard interior TPO + 20% talc including light stabilizer package 样品:灰色TPO 内饰专用料 + 20% 滑石粉(含光稳定体系) 19/04/2010 53No negative impact on weatherability 对 耐 候 性 无 不 良 影 响 Sample: gray standard interior TPO + 20% talc 样品:灰色内饰用TPO + 20% 滑石粉 Stabilization 稳定体系:0.05 % Irganox ?B 215 + Tinuvin ?791 Weathering 老化条件:FAKRA 19/04/2010 54Features of Irgasurf ?SR 100 Irgasurf ?SR 100 的 特 点 ? Excellent scratch resistance for TPO to meet market requirements 显 着 提 高TPO 汽 车 专 用 料 的 耐 刮 擦 性 , 使 其 满 足 市 场 需 求 ? Improve perceived quality提 高 汽 车 的 感 官 效 果 ? Elimination of cosmetic solutions (e.g. coating, skin) 可 去 除 为 防 刮 擦 而 设 计 的 装 饰 性 解 决 方 案 ( 如 涂 层 , 包 覆 ) ? Improve efficiency during production (Tier 1s)提 高 零 部 件 生 产 商 的 生 产 效 率 ? Direct dosing during injection molding possible 可 在 部 件 注 塑 过 程 中 直 接 添 加 ? Improve efficiency during production (Tier 1s) 提 高 零 部 件 生 产 商 的 生 产 效 率 19/04/2010 55
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