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POM在汽车工业上应用(附16家生产企业名单)

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聚甲醛是一种没有侧链,高密度,高结晶性的线性聚合物,具有优异的综合性能。聚甲醛表面光滑,有光泽,硬而致密,淡黄或白色,可在-40-100°C温度范围内长期使用。其耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越,具有良好的耐油,耐过氧化物性能。
聚甲醛的拉伸强度达70MPa,吸水性小,尺寸稳定,有光泽,这些性能都比尼龙好,聚甲醛为高度结晶的树脂,在热塑性树脂中是最坚韧的。抗热强度,弯曲强度,耐疲劳性强度均较高,耐磨性和电性能优良。
01 聚甲醛的特性
聚甲醛产品具有加工成型装配简便、生产成本低廉、材料性能与金属相近等特点,可用于滑动和滚动机械部件上,主要包括齿凸轮、轴承、杠杆、滑轮、扣链轮和轴衬等。

▷ 聚甲醛产品特性

聚甲醛是高结晶性聚合物,密度低,不到金属的四分之一,却具有类似金属的硬度、强度和刚性,是工程塑料中力学性能最接近金属材料的品种之一。聚甲醛在很宽的温度和湿度范围内具有良好的自润滑性、良好的耐疲劳性、摩擦系数低、耐有机溶剂、成型加工简单等突出优点;同时,还具有吸水性小,尺寸稳定,有光泽,抗热强度、弯曲强度、耐疲劳性强度高等特点,且具有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性,良好的耐油、耐过氧化物性能。

▷ 聚甲醛产品在汽车工业领域的应用

由于聚甲醛及其改性产品自身的特点,非常适合制造汽车用汽车泵、汽化器、输油管、动力阀、节轴承、马达齿轮、曲柄、把手、仪表板、汽车窗升降机装置、电开关、安全带扣、轴套、齿轮、滑块等部件。因该类产品对金属磨耗小,减少了润滑油用量,并延长了部件的使用寿命,因此可以广泛替代铜、锌等金属。

聚甲醛及其改性产品在汽车系统中的应用
02 汽车工业对聚甲醛及其改性要求
当今世界汽车工业发展的主要方向是轻量化、环保化和多元化。减轻汽车自身的质量可有效提高汽车速度,并可降低汽车尾气的排放,是提高燃油效率的最有效措施之一。有资料表明,汽车的自重每减少10%,燃油的消耗可降低6%~8%。同时,改性工程塑料不仅可减轻零部件30%~50%的质量,还可使其制造成本降低40%左右。为此,增加塑料类材料在汽车中的使用量,可有效地降低汽车成本及其质量。

▷ 汽车工业对聚甲醛产品性能通用要求

①冲击强度与模量相均衡,即同时具备坚、韧的特性;

②优良的尺寸稳定性,即材料在长时间负荷下的抗蠕变性;

③耐温性好,保证材料在光照及受热的工作环境下不变形;

④具备特定的表面性能,如哑光、高硬度耐刮伤、易于涂装、电镀等;

⑤耐气候性优良,保证长时间使用不变色、不老化龟裂使用年限;

⑥耐化学品性佳,以抵抗油品及日化品的侵蚀;

⑦易成型,对注塑级材料应具有足够的流动性,确保结构复杂部件的成型,并提高生产效率。

⑧经济性,材料应具有较高的性价比,易于大规模推广使用

▷ 汽车工业对聚甲醛产品特殊性能要求

汽车不同部位和系统,对于聚甲醛产品有不同的应用要求。

外饰材料重点要求以下几个方面:

①耐候性,室外长周期使用不老化;
②耐热性,室外高强度光照或受热不变形;
③耐低温性,防止冬季低温环境下部件开裂;
④耐刮伤性,要求材料具有一定的表面硬度和较低的摩擦系数,以防止刮伤。

内饰材料重点要求以下几个方面:
①耐热性,因夏季长时间光照,车厢内温度比较高,要求内饰件材料具有高耐热性;
②耐老化性,包括热氧老化和光老化,防止部件老化变色、劣化;
③低气味性,为了驾乘人员的身体健康,聚甲醛应确保低挥发性、低气味。

03 改性聚甲醛在汽车工业中的应用
随着汽车工业的发展,汽车塑料制品已由普通装饰件开始向结构件、功能件等方向发展,因而要求汽车用改性聚甲醛材料向强度更高、冲击性更好、超高流动的复合材料和塑料合金方向发展。
▷ 增韧改性聚甲醛应用

汽车工业应用中,常见的是TPU增韧POM材料。TPU是一种性能优良的弹性体,以TPU增韧改性POM,可以明显改善其球晶结构,降低其结晶度,降低其缺口敏感性。因此,TPU增韧POM材料既保持了POM的强度和刚性,又具有优良的耐冲击性。

美国杜邦公司开发成功超韧级POM,为POM与TPU合金,其缺口冲击强度为纯POM的17倍,同时其耐溶剂性及抗应力开裂性优于聚碳酸酯。此外,美国Celanese公司也推出了POM/TPU合金,具有良好的力学性能和尺寸稳定性、高弹性模量、高韧性、易于加工等特点。此类增韧POM可用于汽车保险杠零件、汽车卡扣、车窗升降装置零件、汽车门把手及汽车门系统中的柔性齿轮和连杆等零部件。

▷ 增强改性聚甲醛应用

增强POM作为一种复合材料,往往是以POM为基体,用高模量与高强度的玻璃纤维或酞酸钾晶须等为骨架复合而成。增强POM材料质轻、比强度高、成型方便,具有可设计性、生产成本低廉、材料性能与金属相近等优点,广泛应用于汽车工业。

Hoechst公司研制的25%玻纤增强POM的拉伸强度高达128 MPa,并具有低摩擦性及优良的热性能、耐磨性、抗蠕变性和耐低温性,常可用于制造性能要求严格的零部件,如燃油系统零件、车窗升降摇柄、安全控制部件及泵叶轮、泵壳等。

▷ 耐磨改性聚甲醛应用

聚甲醛在相对速度较高、负荷较大的场合下作为摩擦件使用时,由于得不到充分润滑,摩擦产生的热不易及时传出去,部件会发生变形、加速磨损, 只能用于低速、低负荷条件下工作的摩擦件。而通过接枝、与其他聚合物共混、添加无机粒子和润滑剂等方法可以改善其摩擦磨损性能,使其适应高速、高压和高温的工作条件。

杜邦开发的Delrin100KM是在POM基质中加入Kevlar,在提高硬度和强度的同时,也改善了POM的耐磨性能,可用作汽车门限位器等。

04 16家聚甲醛POM生产厂家盘点
① 塞拉尼斯 Celanese
产品名称:HOSTAFORM®POM共聚甲醛
产能(不完全统计):25万吨
官网:https://www.celanese.com.cn/
② 日本宝理 Polyplastics
产品名称:Duracon
产能(不完全统计):25万吨,未来将增至40万吨。
官网:https://www.polyplastics.com/
③ 美国杜邦 Dupont
产品名称:Delrin
产能(不完全统计):20万吨
官网:https://www.dupont.cn/
④ KEP(韩国工程)
产品名称:Kepital
产能(不完全统计):15万吨
官网:
http://www.kepital.com/cn/product/kepital.php
⑤ 三菱
产品名称:Inpital
产能(不完全统计):10.5万吨
官网:https://www.m-ep.co.jp
⑥ 巴斯夫
产品名称:Ultraform
产能(不完全统计):5.5万吨
另外巴斯夫与可隆塑胶株式会社将在韩国成立一家合资企业,生产POM。年产能70,000吨,届时将成为全球最大的POM综合生产设施。
官网:https://industries.basf.com
⑦ 旭化成
产品名称:铁耐克(Tenac)™、铁耐克-C™
产能(不完全统计):6.4万吨,(其中均聚的聚甲醛树脂2万吨/年,共聚的聚甲醛树脂4.4万吨/年)
官网:http://www.asahi-kasei.cn
⑧ 韩国可隆
产品名称:KOCETAL®
产能(不完全统计):7.5万吨
官网:https://www.kolon.com
⑨ 云天化
技术来源:波兰ZAT技术
产品名称:云天化POM
产能(不完全统计):9万吨
官网:http://www.yyth.com.cn
⑩ 神华宁煤
技术来源:香港富艺技术
产品名称:神华宁煤POM
产能(不完全统计):6万吨
官网:http://www.shenhuagroup.com.cn/
⑪ 宝泰菱
技术来源:宝理,泰科纳,三菱,韩国工程
产品名称:宝泰菱POM
产能(不完全统计):6万吨
⑫ 开封龙宇
技术来源:香港富艺技术
产品名称:龙宇POM
产能(不完全统计):4万吨
官网:http://ymgs.hnecgc.com.cn/
⑬ 唐山中浩
技术来源:韩国P&ID技术
产品名称:K90、K130、K270、K520四个通用牌号
产能(不完全统计):4万吨
官网:http://www.tszhcc.com/
⑭ 兖矿鲁南
技术来源:韩国P&ID技术
产品名称:兖矿鲁南POM
产能(不完全统计):8万吨
官网:http://lnhg.shandong-energy.com/
⑮ 台塑
产品名称:台丽钢POM
技术来源:自有技术
产能(不完全统计):2万吨
官网:http://www.fpc.com.tw
⑯ 中海油天野
技术来源:瑞典PERSTOP铁钼法甲醛技术
产能(不完全统计):6万吨
官网:https://www.cnooc.com.cn/

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