帝斯曼推出更耐老化PPS材料應(yīng)用于電動(dòng)汽車熱管理系統(tǒng)

　　專注于營(yíng)養(yǎng)、健康和綠色生活的全球科學(xué)公司荷蘭皇家帝斯曼集團(tuán)，向汽車行業(yè)正式推出商用化工程塑料產(chǎn)品Xytron?   (PPS) G4080HR，攜更出色的長(zhǎng)期性能，滿足最極限工況的耐老化測(cè)試，為汽車企業(yè)帶來更合理的汽車熱管理系統(tǒng)（TMS）材料選擇，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)行工況、延長(zhǎng)部件壽命、降低能源消耗、縮短設(shè)計(jì)換代周期、提高部件通用性以及降低成本等綜合目標(biāo)。

　　伴隨汽車電動(dòng)化的日新月異，整車企業(yè)和汽車熱管理系統(tǒng)組件商都面臨著復(fù)雜的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和越發(fā)苛刻的技術(shù)要求，汽車熱管理系統(tǒng)的材料選型也隨之迎來變革。汽車電動(dòng)化正在混動(dòng)汽車和純電汽車兩條技術(shù)路線上飛速發(fā)展，它們分別從耐受溫度和耐受時(shí)間兩個(gè)維度給汽車熱管理系統(tǒng)工程塑料提出諸多挑戰(zhàn)。

     Xytron? G4080HR產(chǎn)品的推出，對(duì)汽車熱管理系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)靈活性、薄壁化、輕量化等提供了便利，同時(shí)由于其更加出色的耐老化穩(wěn)定性和熔接線強(qiáng)度保持率，使得最終部件的長(zhǎng)期性能可預(yù)測(cè)性更容易，給汽車熱管理系統(tǒng)組件通過降低壁厚以節(jié)省成本帶來可能。

     Xytron? G4080HR產(chǎn)品的超耐水解性能，為應(yīng)對(duì)汽車熱管理系統(tǒng)變革的材料挑戰(zhàn)，提供了長(zhǎng)期性能保障。135℃水乙二醇中長(zhǎng)達(dá)3,000小時(shí)的老化實(shí)驗(yàn)證明，相對(duì)競(jìng)品同類產(chǎn)品，G4080HR的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率均表現(xiàn)出極佳性能，其拉伸強(qiáng)度僅下降21%，競(jìng)品下降達(dá)61%，老化后的強(qiáng)度性能比競(jìng)品高114%；G4080HR的斷裂伸長(zhǎng)率下降僅29%，競(jìng)品下降達(dá)49%，老化后的實(shí)際斷裂伸長(zhǎng)率超過競(jìng)品63%。

　　汽車熱管理系統(tǒng)變革部件在注塑加工成型中不可避免產(chǎn)生熔接痕，這是整體結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。借助帝斯曼的結(jié)合面技術(shù)，G4080HR熔接痕部位的拉伸強(qiáng)度和斷裂延伸率也大幅度提高。研究表明，135℃環(huán)境中老化1000小時(shí)后，其熔接線處的拉伸強(qiáng)度實(shí)測(cè)值保持在75MPa，比競(jìng)品高85%，斷裂延伸率仍為0.6%，比競(jìng)品高50%，表明該材料結(jié)合線位置的力學(xué)性能也能經(jīng)受苛刻的老化測(cè)試。

　　新一代電動(dòng)車為提高冷卻系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠性，也在考慮冷卻液的升級(jí)換代，不同冷卻液對(duì)材料的耐冷卻液老化性能是影響材料選擇的第三個(gè)維度。選擇能耐受硫酸強(qiáng)腐蝕的PPS, 特別是Xytron? G4080HR，無疑將冷卻液變更這一因素帶來的設(shè)計(jì)影響降低到最小。

　　帝斯曼已經(jīng)積累了G4080HR相對(duì)普通產(chǎn)品在不同溫度、時(shí)間和介質(zhì)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，包括德國(guó)第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)的權(quán)威數(shù)據(jù)，用以幫助客戶有效預(yù)測(cè)部件的長(zhǎng)期性能和使用壽命。Xytron? G4080HR為整車企業(yè)和汽車熱管理系統(tǒng)組件商帶來更穩(wěn)妥的材料解決方案，為降低車型升級(jí)換代設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、加速產(chǎn)品開發(fā)帶來便利，也有助于整車廠將可靠的汽車熱管理系統(tǒng)部件廣泛應(yīng)用于各類車型。

　　附錄：各類工程塑料應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)能力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

　　針對(duì)市場(chǎng)上各類工程塑料對(duì)熱老化溫度和時(shí)間的耐受性能，下圖對(duì)比了聚苯硫醚PPS、高溫尼龍PPA、長(zhǎng)鏈尼龍LCPA和尼龍雙六PA66等汽車熱管理系統(tǒng)主流工程塑料材質(zhì)。紫線方向表示熱老化溫度越高，能耐受材料則越少，超過130℃的熱老化溫度范圍內(nèi)，PPS和PPA的穩(wěn)定性凸顯出來。黃線方向則表明熱老化時(shí)間越長(zhǎng)，材料選擇越少。高溫和長(zhǎng)時(shí)間耐老化后機(jī)械性能衰減最少的材料是PPS，其次是PPA，LCPA和PA66。

　　不同材料的耐老化性能差別，取決于材料樹脂的抗水解能力。汽車熱管理系統(tǒng)基于冷卻液水乙二醇運(yùn)行，在高溫下，水對(duì)很多材料具有較強(qiáng)攻擊性，稱為水解反應(yīng)?？顾庠綇?qiáng)的材料，抵抗力越強(qiáng)。PPA、LCPA和PA66都屬于尼龍家族，尼龍酰胺鍵的抗水解能力不夠，PPA在尼龍家族中抗水解能力最好，通過耐水解改性，這一性能還會(huì)有一定提升。PPS與生俱來的分子結(jié)構(gòu)和尼龍不同，硫醚鍵加苯環(huán)的分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單又穩(wěn)定，甚至可以耐受大家熟知的濃硫酸，所以更容易抵御水解反應(yīng)。電動(dòng)車要重視復(fù)雜工況下的長(zhǎng)期性能，在汽車熱管理系統(tǒng)關(guān)鍵組件中推薦選擇PPS和PPA。

　　此外，汽車熱管理系統(tǒng)所用工程塑料都是由樹脂和玻纖共混而成的，材質(zhì)耐老化性能的另一個(gè)弱點(diǎn)，就在于玻纖和樹脂的結(jié)合面受水的影響會(huì)分離開裂。更好的PPS玻纖結(jié)合面，決定不同PPS材質(zhì)之間老化性能的差異，帝斯曼的技術(shù)已經(jīng)可以使玻纖和PPS直接結(jié)合地非常緊密，PPS的老化速度會(huì)明顯降低。

　　實(shí)驗(yàn)表明，同樣都是40%玻纖增強(qiáng)的PPS材料，原子力顯微鏡直觀呈現(xiàn)的結(jié)合面處老化后差別明顯。每張照片白色區(qū)域代表玻纖，黃色區(qū)域代表PPS樹脂，黑色區(qū)域代表結(jié)合面縫隙的寬度，老化前兩種材料的玻纖和樹脂結(jié)合面幾乎看不到黑色，代表光滑無縫，隨時(shí)間的推移，競(jìng)品（第二行）的結(jié)合面處黑色區(qū)域越來越寬，代表結(jié)合面出現(xiàn)深邃的裂縫，而帝斯曼Xytron?   (PPS) G4080HR產(chǎn)品的結(jié)合面在3,000小時(shí)135℃的熱老化后僅處出現(xiàn)了一條細(xì)痕，代表樹脂和玻纖的結(jié)合仍然非常緊密。微觀的裂隙分布在部件的表面和內(nèi)部，隨著老化時(shí)間或激烈駕駛狀況疊加延展，終將造成部件開裂甚至損壞，包括大家所熟知的漏液。