Современная химия




АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

автомобилестроение: пластмассы заменяют металл

Одним из примеров успешного решения данной проблемы может служить новый специальный полиамидный ( PA ) продукт Ultramid ® Endure , созданный специалистами-разработчиками концерна BASF . Этот усиленный стекловолокном материал сочетает превосходную устойчивость к термическому «старению» с хорошей перерабатываемостью, характерной для линейки полиамидов PA 66. Более того, новый материал гораздо лучше поддается переработке, чем «стандартный» для данной линейки сорт Ultramid ® A 3 WG 7. Такое благоприятное сочетание свойств позволит теперь (при допустимых системных издержках) производить пластиковые компоненты, выдерживающие воздействие очень горячего воздуха рядом с двигателем, и тем самым способствовать значительному снижению веса автомобиля.

Долговременная термостойкость благодаря новой технологии стабилизации

Новый продукт Ultramid Endure легко выдерживает постоянную эксплуатацию при температурах до 220оС, с «пиковыми» повышениями до 240оС. Таким образом, диапазон применения полиамидного материала расширяется в высокотемпературную область. Для сравнения: Ultramid A 3 WG 7 с таким же процентным содержанием стекловолокна рассчитан на длительный срок службы при 170оС, а продукты из термостойкой серии Ultramid W 2 ( PA 66/6) – например, Ultramid A 3 W 2 G 6 – способны выдерживать постоянное нагревание до 190оС.

Такое громадное повышение устойчивости к термическому «старению» достигается благодаря инновационной технологии стабилизации, разработанной специалистами BASF . Она позволяет создать поверхностный защитный слой, который даже при повышении температуры до 220оС обеспечивает непрерывную защиту от воздействия кислорода.

Преимущества данной технологии очень хорошо заметны при изучении поверхностей, подвергшихся «старению». Так, при испытаниях обычного полиамидного пластика из линейки PA 66 после его выдержки в течение 1000 часов при to =220 o C на поверхности образовались эродированные каналы, что привело к поступлению дополнительного количества кислорода и его проникновению в более глубокие слои. Что касается продукта Ultramid Endure , то новая технология стабилизации очень быстро и эффективно «запечатывает» его поверхность, обеспечивая надежную защиту для материала. В результате даже после 4 месяцев испытаний при 220o C единственным изменением стало лишь образование тонкого поверхностного слоя, состоявшего из углеродной сажи.

Детали, находящиеся под капотом автомобиля, нередко соединяются между собой посредством сварки. При сниженном содержании стекловолокна наличие сварного шва (особенно в процессе «старения») может привести к появлению «слабых мест». Новая технология стабилизации не только защищает сам полимерный материал, но и упрочняет те участки, где потенциально могут образоваться такие «слабые места». Что касается сварных швов, то они очень хорошо выдерживают непрерывную эксплуатацию при повышенных температурах – без образования видимых трещин даже после 1000 часов испытаний при 220 o C . Прочность линии сварки также остаётся высокой.

Тест пройден с оценкой очень хорошо

Благодаря улучшенной стабилизации продукт Ultramid Endure продемонстрировал сохранение высокой прочности в ходе длительных испытаний «на усталость» (3000 часов, температура 220 o C ). Следует отметить, что при аналогичных тестах и полиамидные материалы из линейки PA 66/6, и термопластики из серии PPA по прошествии меньшего периода времени показали значительное снижение прочности.

Помимо устойчивости к «старению», решающее значение для конструкторов автомобильных деталей имеют свойства того или иного материала в условиях постоянного воздействия «рабочих» температур. Речь идёт прежде всего о таких показателях, как жесткость и прочность; если они достаточно высоки, то это позволяет уменьшить толщину стенок детали без угрозы для её целостности. В данном аспекте Ultramid Endure также обладает преимуществами, поскольку он (при температуре 200оС) характеризуется значительно большей величиной разрушающего напряжения по сравнению с альтернативными продуктами.

Наряду с характеристиками деталей, важным критерием для разработчиков является показатель системных издержек. Они во многом определяются технологичностью (перерабатываемостью) используемого материала. В этом плане новый продукт не создаёт дополнительных проблем, поскольку он отличается заметно более широким технологическим «окном» по сравнению с другими высококачественными пластиками.

Материал для современных конструкторских решений

Одним из последствий тенденции к улучшению энергоэффективности транспортных средств является повышение температуры в моторных отсеках автомобилей. В настоящее время производители пытаются решить проблему энергоэффективности различными способами, в том числе путем использования турбонаддува.

Турбонаддув (т.е. дополнительное нагнетание воздуха) позволяет вывести работу двигателя на режим, характеризующийся оптимальным расходованием топлива. Для этого применяются турбокомпрессоры, которые создают в моторном отсеке автомобиля (и особенно в трубках, через которые поступает всасываемый воздух) повышенные давления и температуры. Так, например, для дизельных двигателей с турбонаддувом обычная «рабочая» температура в зоне между турбокомпрессором и промежуточным охладителем составляет до 200оС, с «пиковыми» значениями до 230оС.

Кроме того, автомобилестроители стремятся не просто заменить металл пластиком с целью снижения веса деталей, но и сделать это, по возможности, с минимальными издержками. До настоящего времени для данного температурного диапазона не было никаких приемлемых (с точки зрения затрат) альтернатив, кроме использования более дорогих высокосортных полимерных материалов. Продукт Ultramid Endure , обладающий превосходной устойчивостью к «старению» и хорошей перерабатываемостью, заполняет этот «пробел», что позволит значительно увеличить долю пластика в конструкциях систем воздухопитания дизельных двигателей. Новинка пригодна для изготовления целого ряда компонентов этих систем (колпачков промежуточных охладителей, реактивных глушителей, воздуховодов, дроссельных заслонок), а также отдельных деталей на охлаждаемой стороне турбокомпрессора. Ещё одна возможная перспективная область применения Ultramid Endure – это впускные коллекторы со встроенными промежуточными водяными охладителями, где «классические» полиамидные материалы (линейка PA 6) являются ограниченно пригодными по причине высоких температур.

Новый специальный полиамидный материал производства BASF будет представлен на выставке-ярмарке К 2010 . Поставки пробных партий Ultramid Endure в странах Европы начнутся в октябре 2010 года.

 

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Новинки полимеров:

ОБРАБОТКА ПОЛИМЕРА УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ

News image

Исследователи Фраунгоферовского Института Безопасности Окружающей среды и Энергетических технологий (UMSICHT) в Оберхаузене, преследуя новую идею ис...

СИЛИКОНОАКРИЛАТНЫЕ АДГЕЗИВЫ

News image

Одним из способов образования связей с пластмассовыми подложками с очень низкой энергией поверхности является осуществление реакций с участием или в...

РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ПОФ ПЛЕНОК

News image

Интересно отметить, что в связи с тем, что эффект «пленочной глазури» улучшает внешний вид товара и защищает от пыли, ПОФ-пленки используют для упак...

НОВЫЕ АНТИПРИГАРНЫЕ ПОКРЫТИЯ TEFLON

News image

Покрытия, в основу которых положена запатентованная технология, первыми в своей отрасли получили допуск к контакту с пищевыми продуктами.

Новые продукты оргсинтеза:

BASF: новые стандарты для органических светодиодов

News image

Ассортимент специальных химикатов, предлагаемых подразделением BASF Performance Chemicals для кожевенной отрасли, включает химикаты для мокрой обработки и отделки кож и мехов.

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА: история применения

News image

Гиалуроновая кислота лежит в основе многих препаратов, применяемых в косметологии для устранения морщин и увеличения объема губ

ПОЛУЧЕНИЕ ЛЬНЯНОГО МАСЛА

News image

Льняное масло относится к быстровысыхающим маслам, так как легко полимеризуется в присутствии кислорода воздуха («высыхает»). Эта способность обусловлена высоким содержанием ненасыщенных жирных кисл...

Авторизация



YOU ARE HERE: Главная - Новинки полимеров - АВТОМОБИЛЕСТРОЕНИЕ: пластмассы заменяют металл

Великие химики:

ГАБЕР (Haber), Фриц

News image

Немецкий химик Фриц Габер родился в г. Бреслау (ныне г. Вроцлав, Польша) и был единственным сыном Зигфрида Габера и его первой жены, его кузины Паул...

КАЛВИН (Calvin), Meлвин

News image

Американский химик-органик Мелвин Калвин (Кэлвин) родился в Сент-Поле (штат Миннесота), в семье Розы И. (Хервиц) Калвин и Элиаса Калвина. Его родите...

Институты химии:

Институт химии ДВО РАН

News image

Институт химии Дальневосточного отделения Российской академии наук создан 1 июля 1971 года на базе Отдела химии Дальневосточного филиала Сибирского ...

Институт синтетических полимерных материалов им. Н.С. Ениколопова РАН

News image

Распоряжением Академии Наук СССР от 09.04.1968 г. на основании Постановления СМ СССР от 21