抗紫外线耐候PA12 | 瑞士EMS | TR-90 UV

抗紫外线耐候 PA12 | 瑞士 EMS | TR-90 UV 产品介绍

在聚酰胺（PA）材料体系中，抗紫外线耐候性是决定材料在户外或长期光照环境下使用寿命的关键性能指标。瑞士 EMS 集团针对户外暴露、强光照及温度湿度波动较大的应用场景，开发了抗紫外线耐候 PA12 产品 TR-90 UV。该产品以高纯度 PA12 树脂为基材，通过特殊的抗紫外线助剂复配工艺与分子结构调控，在保留 PA12 低吸水性、耐化学腐蚀、优异韧性等核心特性的基础上，显著提升材料对紫外线的抵抗能力与耐自然老化性能，适用于对耐候性、长期性能稳定性有严格要求的工业及消费领域零部件制造。

一、材料基础与合规特性

TR-90 UV 选用瑞士 EMS 自主研发的高纯度 PA12 树脂（数均分子量 18000-22000）作为基材，该基材具有窄分子量分布特性（分散度 1.8-2.2），可保障材料力学性能的均匀性。为实现抗紫外线耐候功能，产品中添加了复合抗紫外线体系（含紫外线吸收剂与自由基捕获剂），助剂与 PA12 基体的相容性通过分子设计优化，助剂分散度达到 95% 以上（无明显助剂团聚颗粒），从源头避免因助剂分散不均导致的局部耐候性差异。

在合规性方面，TR-90 UV 符合欧盟 RoHS 2.0 标准（限制铅、镉、汞等 10 种有害物质）及 REACH 法规（高关注物质清单合规），其基材与抗紫外线助剂均通过食品接触材料相关测试（欧盟 EU No 10/2011 标准、美国 FDA 21 CFR Part 177.1500 标准），可用于直接或间接接触食品的场景（如户外食品储存设备部件、婴儿用品配件）。生产过程中未使用含卤阻燃剂、重金属稳定剂等受限物质，每批次产品均需进行有害物质含量检测与耐候助剂迁移量测试，确保材料在各类应用场景中的安全性与环保性。

二、核心性能特点

1. 卓越的抗紫外线与耐候性能

TR-90 UV 的核心优势在于其对紫外线的强抵抗能力与长期耐候稳定性。通过氙灯老化测试（模拟户外自然光照环境，符合 ISO 4892-2 标准，照射强度 0.51W/m²@340nm，周期 102min 光照 / 18min 喷淋，黑标准温度 63℃±3℃），材料表现出优异的性能保留率：

经过 2000 小时测试后，材料色差 ΔE≤2.5（远低于普通 PA12 的 ΔE≥8.0），无明显黄变、失光或表面粉化现象，可保障户外制品的外观稳定性；

拉伸强度保留率≥90%（普通 PA12 经相同测试后拉伸强度保留率仅为 60%-65%），弯曲强度保留率≥88%，冲击强度保留率≥85%，力学性能衰减缓慢，可满足长期户外使用的结构需求；

经过 1000 小时紫外冷凝测试（符合 ASTM G154 标准，温度 50℃±3℃，相对湿度 90%±5%），材料表面无开裂、鼓泡或分层，体积电阻率变化率≤10%，电气绝缘性能稳定，适用于户外电子电器部件。

2. 低吸水性与优异的尺寸稳定性

TR-90 UV 继承了 PA12 基材的低吸水特性，同时通过助剂体系优化进一步降低环境湿度对尺寸的影响。在 23℃、相对湿度 50% 的标准环境下，材料吸水率仅为 0.2%-0.4%，远低于 PA6（吸水率约 10%）与 PA66（吸水率约 2.5%），有效避免因吸水导致的零部件尺寸膨胀、精度偏差或力学性能波动。

在温度与湿度交替变化场景中，TR-90 UV 的尺寸稳定性表现突出：在 - 40℃-80℃温度范围内，结合 50%-90% 相对湿度波动，零部件尺寸变化率≤0.15%（普通 PA12 尺寸变化率约 0.5%-0.8%）；线性热膨胀系数（23-100℃）为 1.1×10⁻⁴/℃-1.3×10⁻⁴/℃，在湿度变化环境下热膨胀系数波动幅度≤5%，可适配户外环境中温湿度频繁变化的应用场景（如户外通信设备外壳、建筑装饰部件）。

3. 良好的力学性能与韧性

TR-90 UV 在提升耐候性的同时，未牺牲 PA12 原有的力学性能与韧性，常温（23℃）下关键力学指标如下：

拉伸强度：48-55MPa，断裂伸长率：200%-250%，可满足户外结构件对承重与抗拉伸的基础需求（如户外支架、连接件）；

弯曲强度：75-85MPa，弯曲模量：1200-1400MPa，在保障韧性的同时具备一定刚性，可避免户外使用中因轻微撞击导致的过度形变；

简支梁冲击强度（无缺口）：≥80kJ/m²，（带缺口）：18-22kJ/m²，优异的韧性使其在低温环境（-40℃）下仍能保持良好的抗冲击能力（-40℃带缺口冲击强度≥12kJ/m²），可应对户外低温冲击场景（如寒冷地区户外设备部件）。

4. 耐化学腐蚀与耐温性

TR-90 UV 具备全面的耐化学腐蚀性能，针对户外及工业场景中常见的介质（如雨水、汗液、3% 浓度的盐水、5% 浓度的醋酸溶液、常用清洁剂（如中性洗洁精）），在 23℃条件下浸泡 1000 小时后，材料无溶胀、变色或表面析出物，拉伸强度保留率≥92%，弯曲强度保留率≥90%，可应对户外环境中的各类腐蚀性介质。

耐温性方面，TR-90 UV 的短期使用温度范围为 - 40℃-130℃，长期使用温度（连续使用 1000 小时）为 - 30℃-100℃：在 100℃长期使用环境下，拉伸强度保留率≥85%，弯曲强度保留率≥83%；在 - 40℃低温环境下，冲击强度保留率≥75%，无脆化现象，可适配高低温交替的户外环境（如沙漠地区、寒带地区户外设备）。

三、适用应用场景

结合 “卓越抗紫外线耐候性 + 低吸水性尺寸稳定 + 良好力学韧性” 的核心特性，TR-90 UV 在户外用品、电子电器、汽车工业、医疗健康及建筑领域具有明确的适配场景：

1. 户外用品领域

运动与休闲用品：如太阳镜镜架、运动护目镜镜框、户外自行车头盔外壳、滑雪杖配件等。材料的抗紫外线性能可防止长期户外使用导致的黄变、脆化，低吸水性可避免因汗液或雨水浸泡导致的尺寸变化，优异的韧性可应对运动中的轻微撞击；

户外装备部件：如露营帐篷支架接头、户外桌椅连接件、便携式灯具外壳等。耐候性与耐化学腐蚀性可应对户外风吹日晒与雨水侵蚀，力学性能可满足装备的结构支撑需求。

2. 电子电器领域

户外电子设备：如户外通信基站外壳、光伏逆变器外壳、户外监控摄像头壳体、路灯灯具外壳等。抗紫外线性能可保障设备长期户外使用的外观与性能稳定，低吸水性与尺寸稳定性可避免温湿度变化导致的壳体开裂或密封失效，电气绝缘性能（体积电阻率≥1×10¹⁴Ω・cm）可满足电子设备的绝缘需求；

消费电子配件：如手机户外保护壳、平板电脑户外支架、便携式蓝牙音箱户外防护套等。耐候性可防止配件长期户外使用的外观老化，韧性可提供良好的抗摔保护。

3. 汽车工业领域

汽车外部部件：如汽车后视镜外壳、汽车门把手（外部）、汽车天线外壳、汽车轮眉等。抗紫外线性能可避免部件长期日晒导致的褪色、开裂，耐温性可应对汽车行驶中的高温环境（如发动机周边辐射热），耐化学腐蚀性可应对雨水、洗车液的侵蚀；

汽车内饰外露部件：如汽车前挡风玻璃遮阳板支架、汽车天窗控制面板（外露部分）等。抗紫外线性能可防止部件因阳光直射导致的老化，低挥发性（符合汽车内饰 VOC 标准，甲醛释放量≤0.1mg/m³）可保障车内空气质量。

4. 医疗健康与建筑领域

医疗健康领域：如户外医疗急救箱外壳、便携式医疗设备（如血糖仪）户外防护壳、医用轮椅户外扶手配件等。合规性可满足医疗产品的安全要求，耐候性可应对医疗设备的户外使用场景，耐化学腐蚀性可应对医用消毒剂的清洁；

建筑领域：如建筑幕墙装饰配件、户外门窗密封条骨架、户外遮阳棚连接件等。抗紫外线性能可保障建筑配件的长期外观与性能稳定，尺寸稳定性可避免温湿度变化导致的配件变形，影响建筑结构的密封性。

四、加工特性与操作建议

TR-90 UV 主要采用注塑成型工艺（部分可用于挤出成型，如户外型材、管材），加工过程需兼顾材料的抗紫外线助剂特性与性能稳定性，具体操作建议如下：

1. 注塑成型参数

料筒温度：推荐 230-260℃，喂料段 230-240℃（避免原料过早熔融导致助剂团聚，影响耐候性均匀性），熔融段 240-250℃，均化段 250-260℃；最高温度不超过 265℃，防止 PA12 基材热降解或抗紫外线助剂分解（助剂分解会导致耐候性能下降）；

模具温度：建议 40-60℃，优先控制在 45-55℃，可减少制品内应力，提升表面光洁度与尺寸精度；模具温度过低易导致制品表面出现缩痕，过高则可能延长成型周期，增加生产成本，同时可能影响助剂在基体中的分散状态；

注射速度与压力：注射速度设为中速（25-45mm/s），避免高速注射导致材料剪切过度，破坏抗紫外线助剂的分子结构，或产生飞边；注射压力根据制品结构调整，一般为 70-100MPa，确保材料充分填充型腔即可，避免过度加压导致内应力集中，引发制品开裂；

保压与冷却：保压压力为注射压力的 40%-60%，保压时间 1-4s（根据制品厚度调整），可减少制品的缩痕与凹陷；冷却时间 4-8s，确保制品充分固化，避免脱模后变形，冷却时间需根据制品厚度与模具温度灵活调整，厚度较大的制品需适当延长冷却时间。

2. 原料预处理与质量管控

干燥处理：成型前需在 80-90℃下真空干燥 6-8 小时，使原料含水率≤0.05%；含水率过高会导致制品出现气泡、银丝等缺陷，影响外观与力学性能，同时可能破坏抗紫外线助剂与 PA12 基体的界面结合，降低耐候效果；

助剂添加禁忌：TR-90 UV 已内置优化的抗紫外线助剂体系与基础抗氧剂、润滑剂，加工时禁止额外添加任何非适配助剂（如增塑剂、普通色母粒、其他类型抗氧剂），避免不同助剂之间发生化学反应，影响耐候性能或导致有害物质析出；若需调色，需选用瑞士 EMS 推荐的专用耐候色母粒，且添加比例不超过 2%，并需提前进行小批量耐候性测试（如 1000 小时氙灯老化测试），确认对材料耐候性能无负面影响；

设备清洁：使用 TR-90 UV 前，需用 PE 或 PP 料彻底清洗注塑机料筒（清洗 3-4 次），去除残留的非耐候性材料或其他助剂，防止交叉污染；清洗后需取样检测料筒内残留物质，确认无杂质后方可投入生产；模具需清理干净，避免残留杂质导致制品表面缺陷或性能波动。

3. 回收料使用规范

TR-90 UV 的一级回收料（仅为制品边角料，无杂质、未发生热降解，且抗紫外线助剂保留率≥90%）可按不超过 10% 的比例与新料混合使用，混合前需重新干燥（含水率≤0.05%）；回收料比例超过 10% 可能导致材料的抗紫外线性能下降（经测试，回收料比例 15% 时，2000 小时氙灯老化后拉伸强度保留率下降至 82%，色差 ΔE 升至 3.2），同时力学性能也会有轻微衰减（拉伸强度下降约 5%），建议混合前进行小批量耐候性与力学性能测试，确保仍符合应用需求；二级及以下回收料（如经过多次加工、含有杂质或抗紫外线助剂严重分解的回收料）禁止使用，避免严重影响制品的耐候性能与安全性。

五、存储与运输要求

为保障 TR-90 UV 的抗紫外线性能与加工适用性，存储与运输过程需遵循以下要求：

原料采用内衬聚乙烯薄膜的铝塑复合袋密封包装（内置干燥剂与氧气吸收剂，防止助剂氧化），存储于阴凉干燥环境（温度≤25℃，相对湿度≤50%），避免阳光直射、高温、高湿或雨淋环境，防止原料吸潮、抗紫外线助剂分解或氧化；

运输过程中需轻装轻卸，避免包装破损导致灰尘、杂质污染原料或助剂接触空气氧化；运输车辆需保持干燥清洁，避免与油脂、酸碱类物质混运，防止原料被污染；

原料开封后需在 48 小时内使用完毕，未使用部分需立即重新密封，并补充新的干燥剂与氧气吸收剂，且需在 3 天内完成使用；存储期间需定期（每 10 天）检查包装完整性、干燥剂状态与氧气吸收剂颜色变化（若氧气吸收剂变色，说明包装内进入空气，需对原料进行耐候助剂活性检测），若发现包装破损或助剂活性下降，需立即对原料进行耐候性能抽样测试，确认合格后才可使用；

不同批次的原料需分开存储，做好批次标识，避免混用；使用前需确认原料的批次与生产日期，优先使用生产日期较早的批次，防止原料因长期存储导致抗紫外线助剂活性降低，影响耐候性能。