玻纤 50 增强 PA12 | 瑞士 EMS | LV-5H

玻纤 50 增强 PA12 | 瑞士 EMS | LV-5H 产品介绍

在工业领域中，部分零部件需同时满足高强度、高刚性与良好尺寸稳定性的需求，尤其在承受复杂机械载荷或处于温变环境时，对材料的结构支撑能力与性能稳定性要求更为严苛。瑞士 EMS 集团针对此类需求，研发了玻纤 50 增强 PA12 产品 LV-5H。该产品以 PA12 树脂为基材，通过 50% 质量分数玻璃纤维的精准复合改性，在保留 PA12 低吸水性、耐化学腐蚀等固有优势的基础上，显著提升了材料的力学强度与刚性，同时优化了尺寸稳定性，适用于对结构强度与精度有高要求的工业部件制造场景。

一、材料基础与合规特性

LV-5H 选用瑞士 EMS 自主研发的 PA12 树脂（数均分子量 20000-24000）作为基材，其规整的分子结构为材料的基础性能与加工兼容性提供保障。为实现高强度增强效果，产品采用无碱玻璃纤维（直径 10-13μm，长度 3-5mm）作为增强相，通过特殊界面处理剂（硅烷偶联剂）改善玻璃纤维与 PA12 基体的界面结合力，使玻璃纤维在基体中的分散均匀度达到 97% 以上（无明显纤维团聚现象），既确保增强效果的稳定性，又减少因界面结合不良导致的性能波动。

在合规性方面，LV-5H 符合多领域标准要求：通过欧盟 RoHS 2.0 标准（限制铅、镉、汞等 10 项有害物质）与 REACH 法规高关注物质（SVHC）清单管控，满足电子、汽车等领域对材料环保性的需求；针对食品接触场景，材料通过欧盟 EU No 10/2011 食品接触材料安全标准，在特定食品接触条件下无有害物质迁移风险；此外，每批次产品均需进行玻纤含量、力学性能及有害物质含量抽检，确保产品质量的一致性与可靠性。

二、核心性能特点

1. 高强度与高刚性表现

LV-5H 的核心优势在于 50% 玻纤增强带来的力学性能提升，经常温（23℃）力学性能测试验证，其强度与刚性指标显著优于普通 PA12 及低玻纤含量增强 PA12：

拉伸强度表现突出：常温拉伸强度可达 170-185MPa，远高于普通 PA12（约 50-60MPa）与玻纤 30% 增强 PA12（约 120-135MPa），可承受较大拉伸载荷，适用于结构承力部件；

弯曲性能优异：弯曲强度为 240-260MPa，弯曲模量达 10000-11500MPa，相较于普通 PA12（弯曲强度约 70-80MPa，弯曲模量约 1200-1400MPa），刚性提升 8-9 倍，能有效抵抗外部弯曲变形，保障部件结构稳定性；

抗蠕变性能良好：在 23℃、50MPa 恒定应力条件下，1000 小时蠕变应变≤0.5%，远低于普通 PA12（相同条件下蠕变应变约 3%-5%），可应对长期受力场景下的尺寸变形问题，适用于长期承力的工业部件。

2. 优异的尺寸稳定性

LV-5H 通过 PA12 基材低吸水性与玻纤增强的协同作用，大幅优化了尺寸稳定性，经温湿度循环与长期使用测试验证：

低吸水性特性：在 23℃、相对湿度 50% 标准环境下，材料吸水率仅为 0.15%-0.25%，低于普通 PA12（约 0.35%-0.5%）与玻纤 30% 增强 PA12（约 0.20%-0.30%），可避免因环境湿度变化导致的部件尺寸膨胀或配合间隙偏差；

低线性热膨胀系数：在 23-100℃温度区间，线性热膨胀系数为 2.5×10⁻⁵/℃-3.5×10⁻⁵/℃，仅为普通 PA12（约 0.95×10⁻⁴/℃-1.12×10⁻⁴/℃）的 1/3-1/4，在温度波动环境下，尺寸热膨胀幅度小，可保障部件在温变场景下的装配精度；

温湿度循环稳定性：经 - 40℃-80℃温度循环（每循环 12 小时，共 50 次循环）与 30%-80% 相对湿度循环测试后，材料尺寸变化率≤0.05%，无明显翘曲或变形，适用于对尺寸精度要求严苛的精密部件。

3. 良好的耐化学腐蚀性与耐温性

LV-5H 在强化力学性能的同时，保留了 PA12 基材的耐化学腐蚀与耐温特性，经相关测试验证：

耐化学腐蚀性能：在 23℃条件下，分别浸泡于机油、乙二醇、5% 浓度盐酸及 5% 浓度氢氧化钠溶液中 1000 小时后，材料无明显溶胀、变色或开裂现象，质量变化率≤0.8%，拉伸强度保留率≥90%，可应对工业场景中常见化学介质的接触需求；

短期耐温性能：热变形温度（1.82MPa 载荷下）达 170-180℃，可在 120℃以下环境中长期使用，在 150℃短期使用（≤100 小时）时，拉伸强度保留率≥85%，无明显性能衰减，适用于有一定耐高温需求的部件；

低温力学稳定性：在 - 40℃低温环境下，拉伸强度保留率≥95%，弯曲强度保留率≥92%，简支梁带缺口冲击强度≥5kJ/m²，无脆化现象，可适配低温工业环境。

4. 良好的加工流动性与成型性

尽管含有 50% 高比例玻纤，LV-5H 通过玻纤表面处理与基体树脂优化，仍具备良好的加工流动性，适配主流注塑成型工艺：

熔体流动速率（230℃，2.16kg 载荷）为 12-15g/10min，相较于同类高玻纤增强 PA12（通常为 8-10g/10min），流动性更优，可实现复杂结构部件的完整填充，减少缺料、气泡等成型缺陷；

成型收缩率低且稳定：成型后纵向收缩率为 0.2%-0.4%，横向收缩率为 0.8%-1.0%，收缩率波动范围≤0.1%，便于通过模具设计精准控制部件尺寸，降低后期加工修正成本；

玻纤分散均匀性好：成型制品截面玻纤分布均匀，无明显纤维团聚或外露现象，表面光洁度良好（Ra≤1.6μm），可减少后续表面处理工序。

三、适用应用场景

结合 “高强度高刚性 + 优异尺寸稳定性 + 良好耐化学性 + 易加工性” 的核心特性，LV-5H 在汽车、电子、工业设备及轨道交通领域具有明确适配场景：

1. 汽车领域

汽车结构部件：如发动机周边支架（如水泵支架、发电机支架）、底盘承力部件（如控制臂加强件、悬挂系统连接件）。高强度与高刚性可承受发动机振动与底盘机械载荷，优异的耐温性与耐化学性可应对发动机舱高温及机油、冷却液等介质接触；

汽车电子部件：如车载逆变器外壳、电池包支撑结构件、高压线束固定支架。低吸水性与尺寸稳定性保障电子部件的装配精度，环保合规性符合汽车电子有害物质管控要求。

2. 电子领域

电子设备结构件：如服务器机箱支撑梁、工业控制设备外壳、精密仪器内部骨架。高强度与刚性可提供稳定结构支撑，低线性热膨胀系数可应对设备运行中的温度变化，避免部件因热胀冷缩影响内部元件配合；

连接器与端子部件：如高电流连接器壳体、工业用防水连接器插件。良好的尺寸稳定性确保连接器插拔精度，耐化学性可应对户外或工业环境中的湿气、粉尘及轻微化学腐蚀。

3. 工业设备领域

机械设备部件：如齿轮箱内齿轮（低速轻载场景）、传动系统支撑轴套、泵体叶轮（非腐蚀性介质场景）。高强度与抗蠕变性能可承受机械传动载荷，低磨损特性延长部件使用寿命；

精密工装夹具：如数控加工中心定位夹具、检测设备治具。优异的尺寸稳定性确保夹具定位精度，高强度可应对工件夹紧时的作用力，减少夹具变形导致的加工误差。

4. 轨道交通领域

轨道交通结构部件：如地铁车厢内部支撑框架、高铁座椅连接件、轨道沿线信号设备外壳。高强度与耐候性可应对轨道交通运行中的振动与户外环境影响，低挥发性有机物释放（VOCs）符合车内空气质量标准。

四、加工特性与操作建议

LV-5H 主要采用注塑成型工艺，部分可用于挤出成型（如型材、板材），加工过程需重点关注玻纤分散性保留、成型缺陷控制及制品性能稳定性，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玻纤团聚），熔融段 240-250℃，均化段 250-260℃；最高温度不超过 270℃，防止 PA12 基体热降解或玻纤表面处理剂分解，影响界面结合力；

模具温度：建议 60-80℃，优先控制在 65-75℃，该温度区间可优化材料结晶度，提升制品力学性能与尺寸稳定性；模具温度过低可能导致制品表面粗糙、玻纤外露，过高则可能延长成型周期，增加生产成本；

注射速度与压力：注射速度设为中速（30-50mm/s），避免高速注射导致玻纤断裂（断裂会降低增强效果）或熔体剪切过热；注射压力根据制品结构调整，一般为 80-110MPa，确保材料充分填充型腔即可，过度加压可能导致制品内应力集中，影响尺寸稳定性；

保压与冷却：保压压力为注射压力的 40%-60%，保压时间 1.5-4.0s（根据制品厚度调整），减少制品内部缩孔与内应力；冷却时间 5-10s，厚壁制品需适当延长冷却时间（每增加 1mm 厚度，冷却时间增加 1-2s），确保制品充分固化，避免脱模后变形。

2. 原料预处理与质量管控

干燥处理：成型前需在 85-95℃下真空干燥 6-8 小时，使原料含水率≤0.03%；含水率过高会导致制品出现气泡、银纹，同时可能破坏玻纤与基体的界面结合，降低力学性能；

助剂添加规范：LV-5H 已内置适配的抗氧剂、润滑剂及界面处理剂，加工时禁止添加非兼容助剂（如普通增塑剂、高填充色母粒），避免影响材料力学性能或产生有害物质；若需调色，需选用瑞士 EMS 推荐的玻纤增强专用色母粒，添加比例不超过 1.0%，且需提前进行小批量力学性能测试，确认无负面影响；

设备清洁：使用 LV-5H 前，需用纯 PA12 料或专用清洗料彻底清洗注塑机料筒（清洗 5-6 次），去除残留的其他材料（尤其是含氯、含氟聚合物）或助剂，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。

3. 回收料使用规范

LV-5H 的一级回收料（仅为制品边角料，无杂质、未发生热降解，玻纤长度保留率≥80%）可按不超过 5% 的比例与新料混合使用，混合前需重新干燥（含水率≤0.03%）；回收料比例超过 5% 可能导致材料力学性能下降（测试显示，回收料比例 10% 时，拉伸强度较纯新料下降约 12%，弯曲模量下降约 10%），建议混合前进行小批量力学性能测试，确保符合应用需求；二级及以下回收料（如多次加工、含杂质或玻纤严重断裂的回收料）禁止使用，避免影响制品性能与质量。

五、存储与运输要求

为保障 LV-5H 的力学性能、加工稳定性与产品质量，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牛皮纸复合袋密封包装（内置干燥剂，防止吸潮），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，防止原料吸潮、玻纤氧化或受污染物污染；

运输过程中需轻装轻卸，避免包装破损导致杂质混入或玻纤受压断裂；运输车辆需保持干燥清洁，避免与酸性、碱性化学品或易挥发腐蚀性物质混运，防止材料性能受影响；

原料开封后需在 72 小时内使用完毕，未使用部分需立即重新密封，并补充新干燥剂，且需在 5 天内完成使用；存储期间每 15 天检查一次包装完整性与干燥剂状态，若发现原料吸潮（结块、流动性差）或有异味，需停止使用，并抽样检测力学性能与尺寸稳定性，确认合格后方可继续使用；

不同批次原料分开存储，做好批次标识，避免混用；使用前确认原料批次与生产日期，优先使用生产日期较早的批次，防止长期存储导致助剂失效或玻纤界面结合力下降，影响产品性能。