高硬度耐高温PA66瑞士EMS AG-15工业机械

高硬度耐高温PA66瑞士EMS AG-15工业机械

瑞士EMS Grilon® AG-15 产品综合技术手册（15%玻纤增强·高硬度·耐高温·高刚性·工业机械用 PA66）一、公司介绍——EMS集团及EMS-GRIVORY

EMS集团（EMS Group） 总部位于瑞士格劳宾登州Domat/Ems，是全球高性能聚合物和特种化学品领域的企业，其工程塑料业务由 EMS-GRIVORY 负责运营。

Grilon® 是EMS-GRIVORY旗下基于PA6和PA66的经典工程塑料品牌，以高强度、高耐热、优异耐磨性和良好加工性著称，广泛应用于汽车、电子电气、工业传动及消费品领域。

二、产品介绍——Grilon® AG-15

Grilon® AG-15 是一款15%短切玻璃纤维增强的注塑级聚酰胺66（PA66）工程塑料。

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牌号释义：AG代表玻纤增强级，15代表15%玻纤含量。

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外观与包装：通常为黑色或本色颗粒，25kg密封纸袋装。

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核心定位：在PA66固有高耐热、高强度的平台上，通过15%玻纤补强，实现了较高的刚性、高硬度、良好的抗蠕变与尺寸稳定性，专门面向承受中等静载/动载、高温及振动工况的结构件与传动件。

核心卖点提炼：15%玻纤赋予高刚性+高硬度+抗蠕变，相比30%高玻纤牌号保持了较好的流动性与韧性；热变形温度高达220–250℃（1.8MPa），适合发动机舱周边及工业高温场景；HB阻燃，适合一般工业与汽车非阻燃区结构件。

三、产品核心性能解析3.1 机械性能——高刚性+高硬度+适度韧性

15%玻纤补强了PA66基体，使AG-15成为典型的"中等负载结构/运动一体化"材料：

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拉伸强度（干态）：110–200 MPa，调湿后约140 MPa，高于未增强PA66（≈80 MPa）。

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拉伸模量（干态）：8500–12500 MPa，调湿后约8500 MPa，提供较强的抗拉伸变形能力。

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弯曲强度（干态）：约135–142 MPa，弯曲模量约3700 MPa。

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断裂伸长率：干态约3%，调湿态约5%。

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冲击韧性：简支梁无缺口冲击强度（23℃干态）约80 kJ/m²，调湿态可达90 kJ/m²；-30℃下仍保持75 kJ/m²（干态）。

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简支梁缺口冲击强度（23℃）：干态约10 kJ/m²，调湿态约15 kJ/m²；-30℃下干/湿均为10 kJ/m²。

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球压硬度：干态约245 MPa，调湿态约145 MPa，表面抗压入能力强。

3.2 热性能与耐高温性

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熔点（Tm）：260℃。

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热变形温度 HDT：1.8 MPa下约190–250℃，8.0 MPa下约165℃。

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长期连续使用温度：90–120℃；短期可耐约200℃。

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线性热膨胀系数（CLTE）：流动方向约20×10⁻⁶/K，横向约100×10⁻⁶/K，玻纤显著降低了热膨胀，尺寸稳定性优于纯PA66。

3.3 物理与吸水性能

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密度：1.23–1.43 g/cm³，因15%玻纤填充而高于纯PA66（1.14）。

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吸水率：平衡吸水率（23℃/50%RH）约1.5–2.5%；饱和吸水率（23℃浸泡）约5.0–8.0%。玻纤填充降低了纯PA66的吸湿敏感性，但PA66基体仍会吸湿，调湿后刚性与强度会有所下降。

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成型收缩率：流动方向约0.6%，横向约0.9%，各向异性适中，精密零件需考虑玻纤取向引起的翘曲倾向。

3.4 阻燃与电气性能

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UL 94阻燃等级：HB @ 0.8mm，属自熄性但非V-0/V-2阻燃牌号。

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CTI（漏电起痕指数）：575 V，属较优绝缘等级。

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体积电阻率：≥10¹³ Ω·cm；表面电阻率极高。

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介电强度：约32–38 kV/mm，提供可靠电气隔离。

3.5 耐化学性

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耐性好：对油脂、润滑油、燃油、多数无机盐溶液、烃类等有良好耐受性，适合发动机舱及工业润滑环境。

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需注意：易溶于苯酚、甲酸、浓等极性溶剂，设计时应避免接触。

四、典型应用领域与产品用途

凭借"15%玻纤高刚性+高硬度+热稳定+耐油"的组合，AG-15在以下领域被广泛采用：

工业机械（核心应用）

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传动件：各种齿轮（直齿、斜齿）、凸轮、蜗轮、滚子、链轮

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结构件：阀门体、泵壳、密封圈支架、液压系统接头、轴承座

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纺织机械：纺织梭、导纱轮、张力轮

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输送系统：耐磨垫片、泵壳体及阀门配件

汽车工业

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动力与底盘：发动机周边低负载结构件、进气歧管端盖、节气门体、滤油器外壳

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车身与内饰：车灯支架、散热器格栅、风扇叶片、刹车踏板骨架

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电气类：继电器外壳、开关壳座、连接器基座（非高压阻燃区）

电子电气与电动工具

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线圈骨架、开关壳座、插头护套

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电动工具内部中等强度结构件

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办公设备（打印机、复印机）内部骨架与齿轮保持架

消费品与体育用品

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运动器材传动件、体育用品结构件

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家电：洗衣机滑轮、空调风叶轴套、吸尘器轮轴

五、产品物性表（典型值汇总）

⚠️ 以下为典型值，干态（Dry-as-molded）与调湿态（Conditioned/50%RH或饱和）有差异，量产请以EMS-GRIVORY官方 TDS 为准。

性能类别

项目

典型值（干态）

典型值（调湿/湿态）

测试标准

物理性能	密度	1.23–1.43 g/cm³	—	ISO 1183 / ASTM D792
	玻纤含量	15 wt%	—	—
	吸水率（平衡,23℃/50%RH）	1.5–2.5 %	—	ASTM D-570
	吸水率（饱和,23℃）	5.0–8.0 %	—	ASTM D-570
	成型收缩率（流动）	0.6 %	—	ASTM D955 / ISO 294-4
	成型收缩率（横向）	0.9 %	—	ASTM D955 / ISO 294-4
机械性能	拉伸强度（断裂,23℃）	110–200 MPa	140 MPa	ISO 527-2
	拉伸模量（23℃）	8500–12500 MPa	8500 MPa	ISO 527-2
	断裂伸长率	3.0 %	5.0 %	ISO 527-2
	弯曲强度（23℃）	135–142 MPa	—	ASTM D790
	弯曲模量（23℃）	3700 MPa	—	ASTM D790
	球压硬度	245 MPa	145 MPa	ISO 2039-1
	简支梁无缺口冲击（23℃）	80 kJ/m²	90 kJ/m²	ISO 179/1eU
	简支梁无缺口冲击（-30℃）	75 kJ/m²	85 kJ/m²	ISO 179/1eU
	简支梁缺口冲击（23℃）	10 kJ/m²	15 kJ/m²	ISO 179/1eA
	简支梁缺口冲击（-30℃）	10 kJ/m²	10 kJ/m²	ISO 179/1eA
热性能	熔点（Tm）	260 ℃	—	ISO 11357-3
	HDT（1.8 MPa,未退火）	190–250 ℃	—	ISO 75-2/A / ASTM D648
	HDT（8.0 MPa,未退火）	165 ℃	—	ISO 75-2/C
	连续使用温度（长期）	90–120 ℃	—	EMS内部方法
	连续使用温度（短期）	≈200 ℃	—	EMS内部方法
	CLTE（流动方向）	20×10⁻⁶/K	—	ISO 11359-2
	CLTE（横向）	100×10⁻⁶/K	—	ISO 11359-2
阻燃/电气	UL 94（0.8mm）	HB	—	IEC 60695-11-10
	CTI	575 V	—	IEC 60112
	介电强度	32–38 kV/mm	—	DIN 53481 / IEC 60243-1
	体积电阻率	≥10¹³ Ω·cm	—	DIN 53482 / IEC 60093
合规认证	RoHS	符合	—	—

数据综合自EMS-GRIVORY官方TDS及第三方材料数据库。

六、加工工艺与注意事项6.1 原料干燥（关键前置步骤）

PA66极易吸湿，AG-15虽含15%玻纤，但PA66基体仍对水分敏感，含水超标会在275℃以上高温下导致水解降解，产生银纹、气泡、表面麻点、强度骤降。

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密封未开封料：若原包装完好且储存得当，可不干燥直接使用。

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开封或受潮料：建议在85℃热空气中干燥处理；若实测含水率＞0.2%，需进行105℃真空干燥12小时。

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目标含水率：工业标准＜0.15%，高端精密件控制＜0.10%。

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保温措施：干燥后粒料应进入80℃以上保温料斗，防止二次吸湿；露天暴露30–60分钟即可能二次吸湿失效。

6.2 注塑工艺建议

工艺环节

推荐范围

说明

料筒温度（后→中→前）	260–265℃ → 270–275℃ → 275–280℃	熔体温度推荐275–285℃，不超过300℃防PA66基体过热分解
喷嘴温度	270–280℃	略低于前段，防流涎；高端产品建议使用闭锁喷嘴
模具温度	80–100℃（推荐80–90℃）	较高模温促进结晶、降低内应力、提升表面与尺寸稳定性；薄壁取上限≈100℃，厚壁取下限≈80℃
注射压力	750–1250 bar（约75–125 MPa）	视壁厚与流长调整，玻纤料需足够保压
注射速度	中高速（增强料稍低）	分段注射：充填段高速快速充模，避免冷凝缺料；保压段低速低压，防止飞边与过保压
保压压力	注射压力50–80%	保压时间以浇口封冻为准；保压不足易缩水凹陷，过高易产生内应力
背压	0.5–2.0 MPa	适度背压压实物料、排气泡；过高易产生剪切热导致降解
螺杆转速	中速	避免过度剪切致玻纤过度折断

6.3 模具设计要点

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浇口：由于PA66凝固时间短，浇口位置至关重要；浇口孔径不要小于0.5×壁厚（t）；潜入式浇口小直径≥0.75mm；热流道浇口可比冷流道略小。

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流道：推荐短、粗、大的流道设计，加快充模速度，避免提前冷凝缺料。

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排气：排气槽深度控制在0.01–0.02mm，充分排气，杜绝困气烧焦、填充不足。

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冷却系统：模具冷却系统应均匀分布，保证制品各部位冷却速率一致，避免因冷却不均导致的内应力或变形。

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收缩率补偿：按流动0.6%、横向0.9%设计模具放缩，注意玻纤取向引起的各向异性翘曲。

6.4 后处理

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退火（消除内应力）：对于薄壁精密件，若模温偏低，可进行退火处理（加热至80–100℃，保温1–2小时后缓慢冷却），提高尺寸稳定性。

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调湿（增韧）：PA66干态偏脆，若制品对外观冲击韧性有要求，可在80–100℃热水中浸泡4–6小时，使其达到平衡含水率（约2–3%），韧性可显著提升；但调湿会改变尺寸（微膨胀），精密配合件需预先评估。

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机械加工：15%玻纤含量高，切削建议使用硬质合金刀具，防止快速磨损。

6.5 模具磨损与特殊注意

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玻纤磨损：15%玻纤会加剧模具型腔磨损，建议模具钢材选用高硬度淬火钢（如SKD61/H13淬火至HRC 52+）或表面镀硬铬/氮化处理。

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环保与安全：加工时料温＞260℃，可能释放少量气体，车间需保持良好通风；操作人员佩戴防烫手套与护目镜；废料可按工程塑料回收流程处理（需控制与新料掺混比例）。

小结：瑞士EMS Grilon® AG-15 是一款经典的15%玻纤增强PA66，以"高硬度+高刚性+耐高温+良好的尺寸稳定性"为核心优势，是工业机械齿轮/轴承、汽车散热风扇、电子电气结构件的优质选材。成功应用的三要素是：充分干燥（含水＜0.15%）、控制熔体温度275–285℃（＜300℃）、采用较高模温80–100℃并配合退火/调湿处理，以获得低内应力、高尺寸稳定性及长效耐用的优质制品。