帝斯曼以更耐老化材料Xytron?(PPS) G4080HR助力電動汽車熱管理系統(tǒng)開發(fā)

專注于營養(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，以更持久的穩(wěn)定性，滿足極限工況下的耐老化測試，為汽車企業(yè)提供更合理的汽車熱管理系統(tǒng)(TMS)創(chuàng)新材料解決方案，實現(xiàn)優(yōu)化運行工況、延長部件壽命、降低能源消耗、縮短設(shè)計換代周期、提高部件通用性以及降低成本等綜合目標(biāo)。

伴隨汽車電動化的日新月異，整車企業(yè)和汽車熱管理系統(tǒng)組件生產(chǎn)商都面臨著復(fù)雜的市場競爭和越發(fā)苛刻的產(chǎn)品開發(fā)要求，汽車熱管理系統(tǒng)的材料選型變得尤為重要。汽車電動化正在混動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間兩個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，對汽車熱管理系統(tǒng)部件的設(shè)計靈活性、薄壁化、輕量化等提供了便利，同時由于其更加出色的耐老化穩(wěn)定性和熔接線強度保持率，使得最終部件的長期性能可預(yù)測性更容易，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)對汽車熱管理系統(tǒng)變革的材料挑戰(zhàn)提供了長期性能保障。135 ℃水乙二醇中長達(dá)3 000 h的老化實驗證明，相對競品同類產(chǎn)品，G4080HR的拉伸強度和斷裂伸長率均表現(xiàn)出極佳性能，其拉伸強度僅下降21%，競品下降達(dá)61%，老化后的強度性能比競品高114%；G4080HR的斷裂伸長率下降僅29%，競品下降達(dá)49%，老化后的實際斷裂伸長率超過競品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度和斷裂延伸率也大幅度提高。研究表明，135 ℃環(huán)境中老化1 000 h后，其熔接線處的拉伸強度實測值保持在75 MPa，比競品高85%，斷裂延伸率仍為0.6%，比競品高50%，表明該材料結(jié)合線位置的力學(xué)性能也能經(jīng)受苛刻的老化測試。

新一代電動車為提高冷卻系統(tǒng)長期可靠性，也在考慮冷卻液的升級換代，不同冷卻液對材料的耐冷卻液老化性能是影響材料選擇的第3個維度。選擇能耐受硫酸強腐蝕的PPS，特別是Xytron?G4080HR，無疑將冷卻液變更這一因素帶來的設(shè)計影響降低到最小。

帝斯曼已經(jīng)積累了G4080HR相對普通產(chǎn)品在不同溫度、時間和介質(zhì)中的實驗數(shù)據(jù)，包括德國第三方認(rèn)證機構(gòu)的權(quán)威數(shù)據(jù)，用以幫助客戶有效預(yù)測部件的長期性能和使用壽命。Xytron?G4080HR將為中國整車企業(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，為降低車型升級換代設(shè)計風(fēng)險、加速產(chǎn)品開發(fā)帶來便利，也有助于中國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。

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行，在高溫下，水對很多材料具有較強攻擊性，稱為水解反應(yīng)?？顾庠綇姷牟牧希挚沽υ綇?。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)。電動車要重視復(fù)雜工況下的長期性能，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弱點，在于玻纖和樹脂的結(jié)合面受水的影響會分離開裂。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)合得非常緊密，PPS的老化速度會明顯降低。