Thứ Bảy ngày 04 tháng 12 năm 2021
Thứ Bảy ngày 04 tháng 12 năm 2021

Siêu thị số E-Magazine

Pocan XHR – dòng vật liệu nhựa nhiệt dẻo mới với ưu điểm toàn diện của LANXESS

Pocan XHR – dòng vật liệu nhựa nhiệt dẻo mới với ưu điểm toàn diện của LANXESS
October 09
17:10 2020

Dòng sản phẩm Pocan XHR (Xtreme Hydrolysis-Resistant – kháng thủy phân cực mạnh) mới của Tập đoàn hóa chất LANXESS (Đức) có khả năng chống phân hủy thủy phân vượt trội trong môi trường nóng và ẩm. Trong các test nội bộ với các mẫu thử được tiêu chuẩn hóa dựa trên các test thủy phân dài hạn SAE / USCAR2 Rev. 6 của Hiệp hội Kỹ sư Ô tô Mỹ (US Society of Automotive Engineers, SAE), các hợp chất này đã đạt đến Hạng 4 hoặc Hạng 5 – hai mức xếp hạng cao nhất.

Ông Ralf Heinen, chuyên gia phát triển ứng dụng, Bộ phận kinh doanh Vật liệu Hiệu suất cao LANXESS, cho biết: “Ngoài các tính năng chính, sự ra mắt của Pocan XHR đã chứng minh rằng những lợi ích phụ của vật liệu cũng quan trọng không kém. Người sử dụng có thể tận dụng tối đa khả năng chống sốc nhiệt, khí nóng và hóa chất, cũng như các đặc tính cơ học của các hợp chất dựa trên polybutylene terephthalate (PBT, nhựa nhiệt dẻo).”

  • Độ bền thủy phân cao đi kèm với nhiều tính năng vượt trội khác.
  • Nhiều lợi ích với khả năng chống sốc nhiệt cao.
  • Độ ổn định nhiệt độ lâu dài cực tốt  – độ giãn dài khi đứt cao.
  • Độ bền hóa học được cải thiện để sử dụng trong các ứng dụng giảm chấn (suspension).
  • Hợp chất chống cháy được bổ sung vào dòng sản phẩm XHR.

Ổn định trong môi trường nóng và khô

Rất nhiều thiết bị điện và điện tử hiện phải chịu tải nhiệt ngay càng cao do không gian lắp đặt hạn chế hoặc nhiệt độ hoạt động cao. Khi sử dụng trong môi trường khô ráo, nhựa cho các thiết bị này cần chịu được không khí nóng trong thời gian dài. “Đây là một điểm mạnh khác của Pocan XHR. Thí dụ, độ bền va đập (impact strength) của hầu hết các loại sản phẩm trong dòng XHR hầu như không bị ảnh hưởng, kể cả khi nó được bảo quản trong môi trường 150°C trong 3.000 tiếng đồng hồ”, ông Heinen cho biết thêm. “Chính vì vậy, các hợp chất trên là lựa chọn lý tưởng để sản xuất các bộ phận trong khoang động cơ như đầu nối (connectors), hoặc để cấp điện cho các bộ phận điện tử.”

Sau 3.000 giờ đồng hồ tiếp xúc với khí nóng ở nhiệt độ 150°C, cường độ va đập Charpy của Pocan B3233XHR hầu như không thay đổi (PBT GF30 = hợp chất tiêu chuẩn, B3233HR = HR (kháng thủy phân) thế hệ thứ 2; B3233XHR = HR thế hệ thứ 3).
Ảnh: LANXESS AG

Được phát triển dành riêng cho việc chèn đúc (overmolding) các bộ phận kim loại

Sự thay đổi nhiệt độ một cách đột ngột hoặc cực đoan thường gây ra các vết nứt trong các bộ phận có bề mặt kim loại bị chèn đúc (overmolded metal) do sự khác biệt về độ giãn nở nhiệt (thermal expansion) giữa kim loại và nhựa.

Đó là lý do dòng hợp chất Pocan XHR của LANXESS có độ giãn dài khi đứt (elongation at break) lên tới 4,7% (ISO 527-1, -2) vì độ giãn dài khi đứt càng cao sẽ càng hiệu quả trong việc ngăn chặn sự hình thành các vết nứt do ứng suất (stress cracks). Hơn nữa, những cải tiến về ổn định nhiệt độ trong thời gian dài và khả năng chống thủy phân đã góp phần giảm nguy cơ bị nứt do ứng suất.

Khả năng chống rạn nứt ứng suất trong điều kiện cực kỳ khắc nghiệt đã được kiểm nghiệm kỹ càng trong các test kiểm tra sốc nhiệt (heat shock tests). Trong bài test này, các thành phần bị chèn đúc sẽ bị thay đổi nhiệt độ đột ngột từ -40 ° C đến 125 ° C và ngược lại – liên lục trong vài chu trình – cũng như để ở các mức nhiệt độ khác nhau trong thời gian dài (thí dụ 30 phút).

Ông Heinen giải thích: “Trong các thử nghiệm chống sốc nhiệt, các thành phần gia cố bằng kim loại Pocan XHR không xuất hiện vết nứt do ứng suất, hoặc nếu có, các vết nứt sẽ không xuất hiện cho đến khi thử đi thử lại nhiều lần các chu trình test thông thường.” Điều đó làm cho các sản phẩm XHR đặc biệt phù hợp với các bộ phận kim loại chèn đúc như thanh cái (bus bar), đầu nối (connectors), ổ cắm điện và khung đỡ chính.

Nhiều tính năng phù hợp trong sản xuất chế tạo

Độ nhớt nóng chảy (melt viscosity) của tất cả các biến thể Pocan XHR không đổi trong thời gian dài ở nhiệt độ ép phun (injection-molding) thông thường cho PBT. Do đó, vật liệu có thể được ép phun một cách ổn định trong nhiều ứng dụng sản xuất. Khả năng chảy được cải thiện so với các vật liệu PBT tiêu chuẩn tương đương, do vậy Pocan XHR có thể được dùng để chế tạo các vật đúc có thành mỏng. Ngoài ra, quá trình chèn đúc các bộ phận kim loại có thể diễn ra ở áp suất lấp đầy (filling pressure) thấp hơn, đồng nghĩa với việc các miếng chèn kim loại không bị bóp méo hoặc bị đẩy ra khỏi vị trí trong dụng cụ bởi vật liệu nóng chảy.

Độ ổn định kiềm cao hơn

Các sản phẩm PBT tiêu chuẩn có độ bền hóa học khá tốt, và với Pocan XHR, độ bền hóa học đã được cải tiến đáng kể. Thí dụ, Pocan XHR có độ bền cao ngay cả với các chất kiềm rất mạnh.

Điều này làm giảm độ giãn dài khi đứt xuống còn khoảng 40% khi được bảo quản ở nhiệt độ 55°C trong dung dịch kiềm và xút (natri hydroxit) 1 mol/lít trong 100 giờ. Đó là một sự cải tiến rõ rệt so với PBT tiêu chuẩn.

Đối với các bộ phận dưới gầm xe, sự kết hợp của muối, gang và hơi ẩm trên đường di chuyển có thể hình thành môi trường kiềm nhẹ. Ông Heinen giải thích: “Các hợp chất XHR của chúng tôi là vật liệu thích hợp nhất cho các ứng dụng này, bao gồm các thành phần điện và điện tử như các bộ phận cảm biến (sensors), vỏ ổ trục (housings) và đầu nối.


Một trong những ứng dụng tiềm năng của Pocan XHR là vỏ ổ trục (housing) cho bô thắng tự động (automatic parking brakes). Ảnh: LANXESS AG

Sắp ra mắt hợp chất XHR chống cháy

Để đáp ứng nhu cầu của khách hàng, LANXESS hiện đang bổ sung nhiều hợp chất chống cháy vào dòng sản phẩm XHR. Chúng đặc biệt phù hợp với các thành phần hoạt động trong điều kiện nóng và ẩm, vốn phải thể hiện cả hai khả năng chống cháy cũng như tính ổn định thủy phân cao.

Các hợp chất chống cháy được gia cố bằng sợi thủy tinh (15%, 25% và 30% trọng lượng). Ngoài ra, LANXESS cũng sẽ ra mắt thêm phiên bản không gia cố (unreinforced version) của sản phẩm này. Tất cả các vật liệu đều được trang bị gói chống cháy halogen hóa và đáp ứng tiêu chuẩn cao nhất – tiêu chuẩn V-0 với độ dày mẫu thử thấp theo các test cháy nổ phù hợp với tiêu chuẩn UL 94 (Underwriters Laboratories Inc.) của Mỹ. Ông Heinen cho biết: “Đây là tiêu chuẩn bắt buộc đối với nhiều thành phần nhựa trong pin xe điện và xe hybrid.”

Pocan XHR đóng vai trò bổ sung cho Pocan HR

Pocan XHR là thế hệ thứ ba của các hợp chất PBT ổn định thủy phân từ LANXESS. Nó bổ sung cho thế hệ vật liệu thứ hai của Pocan HR. “Điều này được khách hàng của chúng tôi đánh giá rất cao. Nó vẫn là một phần trong dòng sản phẩm của LANXESS vì nó là một tính năng thông dụng trong nhiều ứng dụng sản xuất hàng loạt, và với độ bền thủy phân và các đặc tính khác, nó đã đáp ứng hầu hết các yêu cầu phổ biến”, ông Heinen cho biết.

MEDIAONLINE – LANXESS

+ Ảnh do Lanxess cung cấp.