ГЛАВНОЕ

Союз переработчиков пластмасс

ПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ: газета, купить и продать оборудование, цены на полимеры, изделия из пластмасс, книги, маркетинг, вакансии
стать партнером


Рейтинг@Mail.ru

Медиаплан 2018

СТАТЬИ И ОБЗОРЫ

Индустрия электромобилей предпочитает использование полимеров

Тема: Обзоры рынков

Революция в области производства электромобилей создает новые возможности для крупнейших химических компаний, которые начинают активно заниматься решением соответствующих технологических задач. За счет проверки новейших материалов с повышенными эксплуатационными характеристиками, предлагаемых на рынке, были выделены некоторые тенденции.

Несомненно, инновационные высококачественные материалы начинают все чаще использоваться при изготовлении компонентов электромобилей. В этой области отмечается острая потребность в легких, огнестойких, термостойких, стойких к гидролизу материалах.

При разработке материалов, которые позволяют активизировать развитие сферы производства электромобилей, очень важно учитывать упомянутые свойства.

Среди последних продуктов, которые были представлены крупнейшими химическими компаниями и поставщиками материалов, следует упомянуть полиамиды, поликарбонат и полибутилентерефталат (ПБТ), которые очень часто подвергаются модифицированию с целью получения материалов с определенными свойствами. В то же время для повышения термомеханических характеристик и улучшения перерабатываемости новых материалов в них часто вводится большее количество стеклянных армирующих волокон.

Для удовлетворения различных требований, действующих в сфере производства электромобилей, компания EMS-GRIVORY разработала широкий диапазон полиамидов, хорошо подходящих для производства компонентов электромобилей.

Полиамиды с высокими эксплуатационными характеристиками, армированные длинными волокнами, предлагаемые компанией EMS-GRIVORY, являются эффективной альтернативой более тяжелым литьевым сплавам. Благодаря наличию ароматической матрицы материалы обладают высокой жесткостью и прочностью даже после поглощения влаги (т.е. во влажном состоянии). Такие полиамиды используются при производстве таких компонентов, как кронштейны аккумуляторных батарей и корпуса компонентов электромобилей.

За счет армирования материала длинными стеклянными волокнами существенно улучшаются его термомеханические свойства при повышенных температурах. Подобные армированные продукты обладают высокими механическими характеристиками даже при температурах, приближенных к температуре стеклования материала.

Кроме того, наличие в материале каркаса на основе волокон повышает его способность поглощать энергию при воздействии на него разрушающей нагрузки. Для моделирования высокодинамичных процессов компания EMS-GRIVORY предоставляет графические зависимости свойств материалов от степени растяжения с учетом анизотропии свойств материала и типа нагрузки. Учитывая эти данные, удается получать оптимальные конструкции структурных компонентов, составляющих электромобили.

Для компонентов силовых установок электромобилей, работающих под высоким напряжением, крупнейшие производители высококачественных полимеров предлагают широкий ассортимент огнестойких полиамидов, начиная от неармированого полиамида-6 и марок ПА-6,6 и ПА-6, армированных стеклянными волокнами, и заканчивая полифталамидами, которые сохраняют твердость даже при температуре до 260 °C.

Для получения сложных компонентов систем охлаждения, таких как компоненты вспомогательных водяных насосов или термостатирующих модулей, компания EMS-GRIVORY разработала новый продукт Grivory HT1VA, который характеризуется высокой стойкостью к гидролизу и действию хладагентов. Такой материал может длительное время эксплуатироваться при температурах, соответствующих температуре хладагента.

Компания отмечает, что после выдержки в течение примерно 12 тыс. ч в воде при температуре 95 °C материал Grivory HT1VA обладает на 30% более высокой прочностью по сравнению с традиционными ПФА, подвергнутыми аналогичному воздействию. Дополнительным преимуществом подобного продукта при использовании его для формования деталей электромобилей состоит в том, что вводимые в него стабилизаторы обладают подходящими диэлектрическими свойствами.

В то же время компания BASF разработала диапазон стойких к гидролизу (HR) термопластичных сложных полиэфиров. Такие материалы могут использоваться в быстрорастущей сфере производства деталей электромобилей и автономных автомобилей.

Расширенный диапазон материалов Ultradur HR включает следующие марки: Ultradur B4330 G6 HR High Speed, чрезвычайно текучая марка, содержащая 30% армирующих стеклянных волокон, изделия из которой можно маркировать лазером; Ultradur B4330 G10 HR, высокоармированная марка, содержащая 50% стеклянных волокон; Ultradur B4331 G6 HR, новое поколение материала с оптимизированной перерабатываемостью.

За счет разработки марок Ultradur HR BASF получил возможность предлагать своим клиентам высокостойкие марки ПБТ, хорошо подходящие для изготовления деталей, эксплуатирующихся в жестких условиях. Компоненты из таких материалов имеют длительный срок службы и характеризуются высокой надежностью и долговечностью, что позволяет использовать их в сфере автомобилестроения.

Марки HR также обладают повышенной стойкостью к действию щелочных сред, что снижает вероятность их растрескивания под действием напряжений в коррозионно-активных средах. Такие же свойства характерны и для марки Ultradur B4331 G6 HR, которая обладает значительно улучшенной текучестью и повышенной стабильностью расплава.

При проведении тестов Ultradur B4331 G6 HR не увеличил своей вязкости даже после длительного воздействия на него повышенных температур. Материал также может окрашиваться в оранжевый цвет (RAL 2003) с целью получения соединителей для систем высокого напряжения электромобилей.

Благодаря тому что ПБТ характеризуется высокой дугостойкостью, получаемые из него соединители могут иметь меньшие размеры, но все равно способны противостоять воздействию высоких напряжений, которые характерны для электромобилей. Таким образом, за счет снижения массы компонентов удается сокращать затраты на их производство.

Компания расширила диапазон материалов серии Ultradur 4330 G6 HR, включив в него марку Ultradur B4330 G6 HR High Speed bk15045, содержащую 30% армирующих стеклянных волокон. Этот материал обладает хорошей текучестью, а на получаемые из него компоненты маркировку можно наносить лазером. За счет использования этой марки удается легче получать тонкостенные изделия и компоненты, которые характеризуются высоким соотношением длины затекания и толщины стенки.

Новый материал Ultradur B4330 G10 HR содержит 50% стеклянных волокон, поэтому из него можно получать компоненты, которые одновременно характеризуются высокой стойкостью к действию влаги и повышенных температур (160 °C, краткосрочно — до 180 °C). Кроме того, материал имеет высокую жесткость, что позволяет получать из него, например, модули системы подачи воздуха.

Кроме того, BASF разработал марку Ultradur B4450 G5 HR, которая может использоваться для производства некоторых автокомпонентов. Эта марка ПБТ содержит 25% армирующих стеклянных волокон, но при этом обладает высокой огнестойкостью и соответствует требованиям стандарта RoHS. Материал может окрашиваться в светлые цвета. На изделия, полученные из этой марки, с помощью лазера могут наноситься изображения.

BASF заявляет, что после расширения диапазона предлагаемых материалов сможет поставлять десятки марок с повышенной стойкостью к гидролизу Ultradur, в которых содержится 15%, 30% и 50% армирующих стеклянных волокон. Такие материалы находят применение в сфере автомобилестроения — например, для производства корпусов систем управления, соединителей, датчиков, а также зарядных штепселей, корпусов аккумуляторных батарей или соединителей для контуров высокого напряжения в электромобилях.

Для расширения объема использования материалов в быстрорастущей сфере производства электромобилей компания LANXESS, занимающаяся производством специальных химических материалов, расширяет диапазон предлагаемых огнестойких компаундов на основе ПБТ, не содержащих галогенов. Так, например, фирма планирует предложить марки, которые обладают очень высокой огнестойкостью при испытании раскаленной проволокой.

Первым представителем нового диапазона продуктов является компаунд, содержащий 25% армирующих стеклянных волокон. Компания планирует в самые короткие сроки поставить этот продукт клиентам для проведения испытаний.

«Благодаря высокой стойкости к воздействию раскаленной проволоки такие марки ПБТ потенциально могут использоваться при изготовлении компонентов автономных бытовых приборов. Кроме того, материал может использоваться при производстве электронных и электрических компонентов для электромобилей, например деталей системы зарядки батарей», — сказал Александр Радек (Alexander Radeck), разработчик Отдела высококачественных материалов (HPM) компании LANXESS.

Новые марки ПБТ уже были сертифицированы компанией VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut GmbH. По полученным результатам, температура воспламенения под действием раскаленной проволоки (GWIT, IEC 60695-2-13) для этого материала составляет 775 °C при толщине образца от 0,4 до 3,0 мм. Кроме того, хорошие результаты были получены при испытании раскаленной проволокой готовых изделий из этого материала согласно требованиям стандарта IEC 60695-2-11.

Другие свойства новой марки, характеризующейся высокой стойкостью к действию раскаленной проволоки, аналогичны свойствам других огнестойких компаундов на основе ПБТ, не содержащих галогенов, которые уже предлагаются на рынке фирмой LANXESS. К таким продуктам относятся марки, содержащие от 13 до 30% армирующих стеклянных волокон, а также неармированные компаунды.

Все эти материалы по горючести относятся к самой лучшей категории V-0, что было доказано в результате проведения тестов в соответствии со стандартами лаборатории по технике безопасности США UL 94 (Underwriter Laboratories Inc.). Материалы также характеризуются высокой стойкостью к действию УФ-излучения и не подвергаются разрушению при взаимодействии с живыми организмами. Еще одним преимуществом таких материалов является их высокая термостойкость.

Среди таких продуктов особое положение занимает неармированный материал марки Pocan BFN2502. Свойства этого материала делают его уникальным. Несмотря на то что в нем имеются антипирены, не содержащие галогенов, материал имеет величину относительного удлинения при разрыве, превышающую 7%. По этой причине материал хорошо подходит для изготовления компонентов, которые одновременно должны иметь высокую стабильность размеров и постоянные (во времени) электроизоляционные свойства.

«Многие из наших потребителей используют материал в качестве замены неармированным композитам на основе полиамида-6,6, в которых имеются галогенсодержащие антипирены, особенно в тех случаях, когда поглощение компонентом из полиамида влаги приводит к проблемам со стабильностью размеров изделия», — добавил Радек.

Новый материал на основе ПБТ может применяться в качестве альтернативы соответствующим неармированным композитам на основе ПБТ. Из-за того что материал обладает более высокой дугостойкостью (600 В) (CTI A, Comparative Tracking Index, IEC 60112), он может использоваться, например, при изготовлении компонентов двигателей постоянного тока.

Сегодня Covestro активно занимается использованием поликарбоната при производстве электромобилей. Основным элементом электромобилей и гибридных автомобилей будущего является литий-ионная батарея. Для точного размещения большего количества батарей в малом пространстве все держатели и рамы, а также корпуса должны обладать очень высокой стабильностью размеров и механической прочностью.

Вне зависимости от принципа конструирования батарей материал, используемый для их производства, должен обладать огнестойкостью и соответствовать категории V-0 по классификации горючести Лаборатории по технике безопасности (Underwriters Laboratories) UL94 даже при малой толщине стенки исследуемого образца (до 0,75 мм).

Для этого Covestro разработала различные смеси на основе поликарбонатов, которые соответствуют указанным требованиям. Эти смеси имеют высокую ударную прочность в широком диапазоне температур, в частности при отрицательных температурах.

Огнестойкая смесь поликарбоната и АБС-пластика (акрилонитрил-бутадиен-стирол) Bayblend® типа FR хорошо подходит для производства держателей батарей и модулей батарей. Материал имеет высокую термостойкость и формоустойчивость. Изделия из него могут эффективно получаться методом литья под давлением.

На выставке Fakuma 2018 представлен амортизирующий элемент, который получается из смеси ПК и ПБТ (полибутилентерефталат) Makroblend® KU-2 7912/4. Материал имеет очень высокую ударную прочность и пластичность даже при пониженной температуре. Сотовая структура обеспечивает очень высокую ударную прочность материала и получаемого из него изделия.

Еще одним специальным материалом являются высоконаполненные марки поликарбонатов семейства Makrolon TC, которые уже сегодня активно используются для получения теплопроводных компонентов светодиодных ламп. Такие продукты характеризуются высокой теплопроводностью, но могут иметь хорошие электроизоляционные свойства, поэтому могут эффективно использоваться в системах термостатирования аккумуляторных батарей.

Компания Kraiburg TPE недавно представила новые гибридные термопластичные эластомеры (TEH), которые способны противостоять постоянному воздействию рабочих температур до 150 °C. Такие материалы также характеризуются высокой химической стойкостью по отношению к маслам, смазкам, топливу и хладагентам. Компания предлагает марки материалов с различной твердостью — от 55 до 80 (твердость по Шору, шкала A).

Гибридные термопластичные эластомеры потенциально могут использоваться при производстве элементов трансмиссии и компонентов системы термостатирования аккумуляторных батарей электромобилей. Они могут также использоваться для получения других автокомпонентов, уплотнителей и прокладок, элементов систем смазки и охлаждения.

«Наша технология производства гибридных термопластичных эластомеров позволяет нам получать смеси различных эластомеров и термопластов с соответствующими сшивающимися системами. Таким образом, мы можем получать материалы с уникальными свойствами», — пояснил д-р Фридер Вильсак (Dr. Frieder Vielsack), глава Отдела новых разработок Kraiburg TPE. «Новые материалы имеют такие свойства, как высокая стойкость к воздействию сред и высокая термостойкость. Свойства материалов могут корректироваться в зависимости от требований, действующих в конкретной сфере применения», — добавил он.

Источник: CPRJ International

СТАТЬИ ПО ТЕМАМ
 Технологии [144]     Изделия [76]   
 Оборудование [41]     Сырье [108]   
 Обзоры рынков [169]     Интервью [85]   
 Репортаж [25]     Все статьи   

Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

Редакция оплачивает на договорной основе
технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
Тел/Факс: +7 (495) 645-24-17
Прислать сообщение


Полное или частичное копирование любых материалов, опубликованных на Plastinfo.ru, для размещения
на других Интернет сайтах, разрешается только с указанием активной гиперссылки на plastinfo.ru !

Полное или частичное использование любых материалов, размещенных на Plastinfo.ru,
в СМИ, печатных изданиях, маркетинговых отчетах, разрешается только с указанием ссылки
на «Plastinfo.ru» и в некоторых случаях требует письменного разрешения ООО Пластинфо






ОПРОС НА PLASTINFO.RU

Ваша главная цель размещения объявлений на Торговой площадке?

результаты


Проводится с 12.03 по 31.05.2019

Получаем результат...
Онлайн магазин книг

Новости

Выставки и конференции
Государство и бизнес
Литература и образование
Новые материалы и марки
Обзоры и анализ рынков
Обзоры СМИ
Оборудование
Объемы и мощности
Отходы и экология
Персоны и назначения
Пресс-релизы, форс-мажоры
Разработки изделий
Слияния и новые имена
Цены на сырье и изделия

Объявления

Продать
Купить
Вакансии
Резюме
Форум

Информация

Справочник покупателя
Статьи и обзоры
Глоссарий
Выставки
Опросы
Стандарты
Видео Plastube

Подписка

Бизнес газета
Цены на полимеры
Импорт и экспорт
Магазин отчетов
Магазин книг
База полимеров
Polyglobe

О проекте

Контакты
Карта сайта
Партнеры
Реклама

Информация доступна зарегистрированным пользователям после авторизации