高性能材料 PA6 Ultramid® B3ZG3

高性能材料 PA6 Ultramid® B3ZG3：特性、加工与应用

在材料科学不断发展的今天，高性能工程塑料在众多领域中发挥着关键作用。PA6 Ultramid® B3ZG3 作为一款卓越的聚酰胺 6（PA6）材料，凭借其独特的性能和广泛的应用领域，成为众多行业的理想选择。

一、产品基础信息

PA6 Ultramid® B3ZG3 是由全球知名化工企业巴斯夫精心研发生产的。它属于聚酰胺 6 系列，通过先进的生产工艺，将 15% 的玻璃纤维均匀地融入到 PA6 基体中，并添加了冲击改性剂，形成了一种性能优异的玻璃纤维增强注塑级材料。这种材料通常呈现为粒状，方便储存和运输，也易于在加工过程中进行计量和喂料。

二、产品特性优势

出色的机械性能：

高拉伸强度与模量：PA6 Ultramid® B3ZG3 具有高达 103MPa（ASTM D638 标准，23°C 下测试）的断裂抗张强度，拉伸模量可达 5500MPa（ISO 527 - 2 标准，23°C 下测试）。这意味着在承受较大拉力时，材料能够保持结构的完整性，不易发生断裂或变形，为产品提供了可靠的强度保障。

良好的弯曲性能：其弯曲模量在 23°C 时为 4500MPa（ISO 178 标准），弯曲应力可达 150MPa（ISO 178 标准，23°C 下测试）。这使得材料在需要承受弯曲力的应用场景中表现出色，如汽车零部件、机械结构件等，能够有效地抵抗弯曲变形，确保产品的正常使用。

高冲击强度：该材料经过冲击改性，在不同温度下都具有良好的冲击性能。在 23°C 时，简支梁缺口冲击强度为 16kJ/m²（ISO 179 标准），简支梁无缺口冲击强度高达 75kJ/m²（ISO 179 标准）；在 - 30°C 的低温环境下，简支梁缺口冲击强度仍能达到 7.0kJ/m²（ISO 179 标准），简支梁无缺口冲击强度为 55kJ/m²（ISO 179 标准）。这种出色的抗冲击性能，使得 PA6 Ultramid® B3ZG3 在可能遭受意外冲击的环境中，依然能够保持良好的性能，大大提高了产品的安全性和可靠性。

优异的热性能：

高耐热变形温度：在 1.8MPa 的载荷下，未退火状态的热变形温度可达 193°C（ASTM D648 标准），在 0.45MPa 载荷下，未退火热变形温度更是高达 204°C（ASTM D648 标准）。这一特性使得该材料能够在较高温度的环境中稳定工作，不会因温度升高而发生明显的变形或性能下降，适用于如汽车发动机周边零部件、电子电器中的发热部件等对耐热性要求较高的应用场景。

稳定的熔融温度：材料的熔融峰值温度为 220°C（ASTM D3418, ISO 3146 标准），这一稳定的熔融温度为注塑加工过程提供了明确的工艺参数参考，有助于保证产品质量的一致性和稳定性。

良好的化学稳定性：PA6 Ultramid® B3ZG3 对许多化学物质具有出色的抗性，能够耐受常见的油脂、油类以及烃类化合物等。这种化学稳定性使得材料在化工、食品包装、汽车燃油系统等接触化学介质的领域中得到广泛应用，有效延长了产品的使用寿命，降低了维护成本。

良好的尺寸稳定性：材料的收缩率 - 流动（3.18mm）为 0.50%，低收缩率保证了产品在成型后的尺寸精度，能够满足对尺寸公差要求严格的应用需求。同时，在不同的环境条件下，如温度、湿度变化时，材料的尺寸变化极小，能够保持产品的形状和尺寸的长期稳定性，确保产品的装配精度和性能可靠性。

易加工性：该材料专为注塑成型工艺设计，具有良好的流动性。在注塑过程中，料筒后部温度可控制在 °C，料筒中部温度为 °C，料筒前部温度和射嘴温度均为 °C，加工（熔体）温度范围为 °C，模具温度建议在 80.0 - 95.0°C。注塑压力一般在 3.50 - 12.5MPa，注射速度可采用快速。这些较为宽泛且易于控制的加工参数，使得生产过程相对简单高效，能够实现大规模的生产，同时保证产品的成型质量，减少废品率。

良好的表面质量：注塑成型后的产品表面光滑平整，能够满足对外观质量要求较高的应用场景，如电子产品外壳、家具配件等。无需额外的表面处理工序，即可直接使用，降低了生产成本，提高了生产效率。

易着色性：PA6 Ultramid® B3ZG3 非常适合进行着色处理，可以根据客户的不同需求，添加各种颜料或色母粒，制备出各种颜色的产品，满足不同市场和应用对产品外观颜色的多样化要求。

三、加工要点

干燥处理：在注塑加工之前，必须对 PA6 Ultramid® B3ZG3 进行充分的干燥处理。建议干燥温度为 80.0°C，干燥时间为 2.0 到 4.0 小时，确保材料中的水分含量降低到建议的最大水分含量 0.080% 以下。否则，水分在高温注塑过程中会气化，导致产品表面出现气泡、银丝等缺陷，严重影响产品质量。

注塑工艺参数调整：根据产品的形状、尺寸和壁厚等因素，合理调整注塑工艺参数。对于薄壁产品，可适当提高注射速度和熔体温度，以确保材料能够快速填充模具型腔；对于结构复杂的产品，可能需要优化模具的浇口位置和尺寸，以及调整保压压力和时间，以保证产品的成型质量，避免出现缺料、飞边、缩痕等问题。

模具设计：模具的设计应充分考虑材料的流动性和收缩特性。模具的流道系统应尽量设计得光滑、流畅，减少流动阻力，以保证材料能够均匀地填充到模具的各个部位。同时，要合理设置模具的脱模斜度，以便产品能够顺利从模具中脱出，避免脱模时对产品造成损伤。

四、应用领域

汽车行业：

汽车电缆导管：由于 PA6 Ultramid® B3ZG3 具有良好的机械性能、耐化学性和尺寸稳定性，能够有效保护汽车电缆免受外界机械损伤、化学腐蚀以及温度变化的影响，确保电缆的正常传输功能，因此被广泛应用于汽车电缆导管的制造。

发动机周边零部件：如发动机罩、风扇和护罩、散热器端水箱等。材料的高耐热性和机械强度使其能够在发动机周边高温、高振动的环境下稳定工作，保证零部件的结构完整性和功能可靠性，同时减轻零部件的重量，有助于提高汽车的燃油经济性。

内饰部件：像汽车座椅结构、扶手、头枕等内饰部件也常采用 PA6 Ultramid® B3ZG3。其良好的冲击性能和表面质量，不仅能够为乘客提供舒适、安全的乘坐体验，还能提升汽车内饰的整体美观度。

电子电气模块部件：例如连接器、继电器、电气控制单元、保险丝盒等。材料的优异电气性能、耐化学性和尺寸稳定性，使其能够满足汽车电子电气系统对部件的高性能要求，确保电子设备在复杂的汽车环境中稳定运行。

电子电气行业：

连接器和插头：在电子设备的连接系统中，PA6 Ultramid® B3ZG3 凭借其良好的电气绝缘性能、机械强度和尺寸稳定性，能够确保连接器和插头在频繁插拔和长期使用过程中保持可靠的电气连接，防止信号传输中断或短路等问题的发生。

电气设备外壳：材料的抗冲击性和良好的表面质量，使其成为电气设备外壳的理想选择。既能为内部的电子元件提供可靠的物理防护，又能满足对产品外观美观性的要求。

建筑行业：

基础设施：在铁路减震领域，PA6 Ultramid® B3ZG3 可用于制造相关减震部件。其高冲击强度和良好的弹性，能够有效地吸收和分散铁路运行过程中产生的振动和冲击力，减少对轨道和周边环境的影响，提高铁路运行的安全性和舒适性。

住宅：可用于制造墙锚和热隔离部件。墙锚需要具备较高的机械强度和耐腐蚀性，以确保墙体结构的稳固；热隔离部件则要求材料具有良好的隔热性能和尺寸稳定性，PA6 Ultramid® B3ZG3 能够很好地满足这些需求，为住宅的安全和节能提供保障。

家具行业：适用于制造家具配件，如橱柜配件、办公椅部件等。材料的高强度、良好的加工性能和表面质量，使得制造出的家具配件不仅坚固耐用，而且外观精美，能够提升家具的整体品质和使用寿命。

体育用品行业：在冬季运动器材，如滑雪板的制造中得到应用。PA6 Ultramid® B3ZG3 的高冲击强度和良好的耐低温性能，能够使滑雪板在低温、高速滑行以及承受各种外力冲击的情况下，依然保持良好的性能和结构完整性，为运动员提供可靠的装备保障。

****，PA6 Ultramid® B3ZG3 作为一款性能卓越的聚酰胺 6 材料，以其出色的机械性能、热性能、化学稳定性、易加工性和广泛的应用领域，在众多行业中展现出了强大的竞争力。无论是在追求高性能的汽车、电子电气领域，还是对材料性能有严格要求的建筑、家具和体育用品行业，PA6 Ultramid® B3ZG3 都能够为产品的设计和制造提供优质的解决方案，助力各行业实现产品的创新和升级。