高刚性高抗冲PC基础创新塑料(沙特)503R-739玻纤增强
一、公司介绍——基础创新塑料 / SABIC(沙特基础工业公司)基础创新塑料(SABIC Innovative Plastics)前身为美国通用电气(GE)塑料集团,2007年被沙特基础工业公司(SABIC)全资收购,现为SABIC旗下特种化学品与高性能材料事业部。其旗舰品牌LEXAN®(力显®)是全球聚碳酸酯(PC)行业的品牌,以高透明度、高冲击韧性、优异尺寸稳定性和成熟的共聚/增强改性技术著称。
LEXAN®产品系列涵盖标准通用级、玻纤/碳纤增强级、阻燃级(无卤V0/V5VA)、耐候级(UV稳定)、医疗级、食品接触级、低析出级、耐磨级等完整产品线,并通过UL、RoHS、REACH、FDA、USP Class VI等国际认证,广泛应用于汽车、电子电气、工业机械、医疗器械及消费品领域
。
二、产品介绍LEXAN® 503R-739 是SABIC推出的一款10%玻璃纤维增强、UV稳定、无卤阻燃级聚碳酸酯(PC)注塑树脂,属于LEXAN® 503R系列"高刚性+高抗冲+高耐热+阻燃"特种改性产品线。该牌号在标准PC基础上引入10%短切玻璃纤维增强,并内置UV稳定剂和内脱模剂,专为需要高刚性、高抗冲击、高热变形温度及V0级阻燃的电子电器外壳、汽车部件及户外耐候结构件设计
。
503R-739在保持PC固有高冲击韧性和尺寸稳定性的通过玻纤增强将弯曲模量提升至约3450–3500 MPa(较纯PC提升约50%),热变形温度(1.8 MPa)达142–146℃,并达到UL94 V-0(1.5mm)和5VA(3.0mm)阻燃等级。内置UV稳定剂使其在户外长期使用中不易黄变开裂,无需额外添加UV助剂,适合户外灯具、标识牌、汽车外饰等耐候场景
。
命名说明:LEXAN牌号体系中,"503R"代表10%玻纤增强UV稳定阻燃系列;后缀"-739"为SABIC内部色号编码,代表黑色不透明配色方案(503R-131为本色/自然色,503R-739为黑色)
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三、产品性能(核心特性解析)3.1 高刚性与高抗冲击平衡(核心卖点)•
高弯曲模量:弯曲模量达3450–3500 MPa(ASTM D790),较纯PC提升约50%,抗变形能力强,适合承重结构件
。
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高拉伸强度:拉伸屈服强度66.2 MPa,拉伸断裂强度55.2 MPa,承载能力优异
。
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高抗冲击韧性:悬臂梁缺口冲击强度(23℃)达158 kJ/m²(ASTM D1822),落镖冲击(23℃)达102 J(ASTM D3029),玻纤增强后仍保持PC优良的抗冲击特性,低温不易脆裂
。
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高弯曲强度:弯曲强度(屈服)达103 MPa,在承受弯曲载荷时不易失效
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3.2 高耐热与热稳定性•
热变形温度(HDT):1.8 MPa下达142–146℃(ASTM D648),0.45 MPa下达146–150℃;维卡软化温度154℃(ASTM D1525),可在较宽温度范围内保持尺寸稳定
。
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长期使用温度:-40℃~130℃(连续),RTI Elec 120℃、RTI Str 125℃(UL 746B),适合汽车引擎舱周边及电子电器发热周边部件
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热膨胀系数低:线性热膨胀系数(MD,-40~95℃)仅3.2×10⁻⁵ cm/cm/℃,温度波动下形变量极小
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3.3 优异阻燃性能•
UL 94 V-0:1.5mm厚度下达到V-0级(UL 94)
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UL 94 5VA:3.0mm厚度下达到5VA级(UL 94)
。
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高氧指数:极限氧指数(LOI)达36%(ASTM D2863),燃烧时发烟量相对较低
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无卤阻燃:采用无卤磷系阻燃体系,符合环保法规要求
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3.4 尺寸稳定性与低吸水•
低吸水率:24hr吸水率仅0.12%(ASTM D570),平衡吸水率0.31%(23℃),潮湿环境中尺寸变化极小
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低成型收缩率:流动方向收缩率仅0.20%–0.40%(3.2mm,Internal Method),收缩率低且均匀,精密成型过程中能精准复刻模具尺寸
。
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高蠕变抗性:玻纤增强结构赋予材料优异的抗蠕变性能,长期受力下形变小。
3.5 耐候性与UV稳定•
内置UV稳定剂:原厂抗UV耐候处理,户外长期使用不易黄变开裂,无需额外添加UV助剂
。
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UL 746C f1等级:通过户外适用性认证(UL 746Cf1),适合户外暴露环境
。
3.6 电性能•
体积电阻率>1×10¹⁷ Ω·cm(ASTM D257),表面电阻率>1×10¹⁵ Ω(IEC 60093),介电强度18 kV/mm(3.2mm,空气中,ASTM D149),介电常数3.05–3.10(50Hz–1MHz),绝缘性能优良,适合电子电气绝缘结构件
。
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耐电弧性:相比漏电起痕指数CTI PLC 4(UL 746),耐电弧性PLC 7(ASTM D495),适合开关、继电器等需耐电弧的部件
。
3.7 耐磨与表面性能•
泰伯耐磨性:1000转/1000g/CS-17转轮下磨耗量仅11.0 mg(ASTM D1044),耐磨性良好
。
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洛氏硬度:R124/M85(ASTM D785),表面坚硬耐刮擦
。
3.8 加工性能•
中粘度注塑级:MVR(300℃/1.2kg)约7–8 cm³/10min,MFR(220℃/10kg)约5.5 g/10min,流动性适中,适合复杂结构件注塑
。
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密度:1.25 g/cm³(ASTM D792),较纯PC(1.20)略高
。
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颜色:503R-739为黑色不透明,503R-131为本色/自然色,均内置脱模剂,易脱模
。
四、产品用途(典型应用领域)503R-739因高刚性、高抗冲、高耐热、V0/5VA阻燃及UV稳定等综合优势,在以下领域应用广泛:
应用领域 | 典型零部件 | 选用理由 |
|---|---|---|
电子电器 | 开关面板、继电器外壳、连接器外壳、电容器外壳、电话机/交换机壳体、信号继电器及零件、线圈骨架、母线绝缘、LED照明部件、打印机/复印机外壳 | 高刚性+高抗冲+V0/5VA阻燃+绝缘好+尺寸稳 |
汽车工业 | 保险杠支架、灯座、分电盘、车灯反射碗、后视镜外壳、仪表盘支架、儿童座椅连接件、HVAC风门叶片、引擎舱周边耐温部件 | 高刚性+耐冲击(-30℃)+耐热(130℃)+UV稳定 |
工业与机械 | 齿轮、凸轮、轴承、滑块、泵体、阀门、紧固件、纺织机配件、传送带星轮、安全帽、潜水镜、安全镜片、机具外壳 | 高刚性+耐磨+抗蠕变+尺寸稳 |
户外与照明 | 路灯罩、投光灯外壳、标识牌、广告灯箱、户外显示屏边框、光伏接线盒 | UV稳定+耐候+阻燃+高刚性 |
医疗器械 | 医用杯、筒、瓶、牙科器械、药品容器、手术器械托盘、消毒盒(非植入) | 高刚性+尺寸稳+易清洁(需确认FDA/USP认证) |
消费品 | 运动器材外壳、玩具车体、小家电外壳、行李箱卡扣、卫浴配件 | 耐摔+高刚性+阻燃 |
数据来源综合自LEXAN® 503R-739公开技术资料及各检测平台
。
五、产品物性表(典型值)⚠️ 以下数据为行业公开典型值,仅供参考,具体以原厂TDS/COA为准。
性能项目 | 测试条件 | 测试方法 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
物理性能 | ||||
密度(比重) | — | ASTM D792 / ISO 1183 | 1.25 | g/cm³ |
熔体质量流动速率(MFR) | 220℃/10kg | ASTM D1238 | 5.5 | g/10min |
熔体体积流动速率(MVR) | 300℃/1.2kg | ISO 1133 | 7–8 | cm³/10min |
特定体积 | — | ASTM D792 | 0.802 | cm³/g |
吸水率(24hr) | 23℃ | ASTM D570 | 0.12 | % |
吸水率(平衡) | 23℃ | ASTM D570 | 0.31 | % |
成型收缩率(流动方向) | 3.2mm | Internal Method | 0.20–0.40 | % |
成型收缩率(横向) | 3.2mm | Internal Method | 0.20–0.40 | % |
机械性能 | ||||
拉伸强度(屈服) | 23℃ | ASTM D638 | 66.2 | MPa |
拉伸强度(断裂) | 23℃ | ASTM D638 | 55.2 | MPa |
拉伸伸长率(屈服) | 23℃ | ASTM D638 | 8.0 | % |
拉伸伸长率(断裂) | 23℃ | ASTM D638 | 15 | % |
弯曲强度(屈服) | 50mm跨距 | ASTM D790 | 103 | MPa |
弯曲模量 | 50mm跨距 | ASTM D790 | 3450–3500 | MPa |
洛氏硬度(R计秤) | — | ASTM D785 | 124 | — |
洛氏硬度(M计秤) | — | ASTM D785 | 85 | — |
泰伯耐磨性 | 1000Cycles,1000g,CS-17 | ASTM D1044 | 11.0 | mg |
冲击性能 | ||||
悬臂梁缺口冲击强度 | 23℃ | ASTM D1822 | 158 | kJ/m² |
落镖冲击 | 23℃ | ASTM D3029 | 102 | J |
热性能 | ||||
热变形温度(HDT) | 1.8 MPa,未退火,6.4mm | ASTM D648 | 142–146 | ℃ |
热变形温度(HDT) | 0.45 MPa,未退火,6.4mm | ASTM D648 | 146–150 | ℃ |
维卡软化温度 | — | ASTM D1525 | 154 | ℃ |
线性热膨胀系数(MD) | -40~95℃ | ASTM E831 | 3.2×10⁻⁵ | cm/cm/℃ |
比热 | — | ASTM C351 | 1210 | J/kg/℃ |
导热系数 | — | ASTM C177 | 0.20 | W/m/K |
RTI Elec(电性能) | — | UL 746B | 120 | ℃ |
RTI Imp(机械冲击) | — | UL 746B | 110 | ℃ |
RTI Str(非机械冲击) | — | UL 746B | 125 | ℃ |
电气性能 | ||||
体积电阻率 | — | ASTM D257 | >1×10¹⁷ | Ω·cm |
表面电阻率 | — | IEC 60093 | >1×10¹⁵ | Ω |
介电强度(3.2mm,空气中) | — | ASTM D149 | 18 | kV/mm |
介电常数(50/60Hz) | — | ASTM D150 | 3.10 | — |
介电常数(1MHz) | — | ASTM D150 | 3.05–3.10 | — |
耗散因数(50/60Hz) | — | ASTM D150 | 0.0008 | — |
耗散因数(1MHz) | — | ASTM D150 | 0.0075 | — |
相比漏电起痕指数(CTI) | — | UL 746 | PLC 4 | — |
耐电弧性 | — | ASTM D495 | PLC 7 | — |
高电弧燃烧指数(HAI) | — | UL 746 | PLC 1 | — |
高电压电弧起痕速率(HVTR) | — | UL 746 | PLC 3 | — |
热丝引燃(HWI) | — | UL 746 | PLC 1 | — |
阻燃性 | ||||
UL 94 阻燃等级 | 1.5mm | UL 94 | V-0 | — |
UL 94 阻燃等级 | 3.0mm | UL 94 | 5VA | — |
极限氧指数(LOI) | — | ASTM D2863 | 36 | % |
灼热丝引燃温度(GWIT) | — | IEC 60695-2-13 | 875 | ℃ |
灼热丝可燃性指数(GWFI) | — | IEC 60695-2-12 | 850–960 | ℃ |
改性说明 | ||||
基材类型 | 聚碳酸酯(PC) | — | — | — |
填料/增强 | 玻璃纤维增强材料,10% 填料按重量 | — | — | — |
添加剂 | 紫外线稳定剂、内脱模剂 | — | — | — |
特性 | 高刚性、高抗冲、高耐热、UV稳定、无卤阻燃V0/5VA | — | — | — |
颜色选项 | 503R-739(黑色不透明)/ 503R-131(本色/自然色) | — | — | — |
加工方式 | 注射成型(IM) | — | — | — |
户外适用性 | — | UL 746C | f1 | — |
数据来源综合自LEXAN® 503R-739 TDS及各检测平台
。
六、注塑加工指南6.1 原料干燥(关键)•
必须充分干燥:PC吸水率虽不高,但微量水分在高温下会引起水解降解,导致冲击强度骤降、银纹、气泡。
•
干燥条件:120℃除湿干燥2–4小时,累计干燥不超过48小时;大含水率<0.02%(200 ppm)。建议采用除湿干燥机,避免热风循环干燥机因露点不够导致干燥不充分
。
•
干燥后的料应及时使用或密封保存,避免长时间暴露在潮湿空气中。
6.2 注塑工艺参数(参考)•
料筒温度:
•
料筒后部(Zone 1):270~300℃(建议270–290℃)
•
料筒中部(Zone 2):280~310℃(建议280–300℃)
•
料筒前部(Zone 3):290~320℃(建议290–310℃)
•
射嘴:280~310℃(建议280–300℃)
•
熔体温度:290~320℃,严禁超过330℃,高温长时间停留会引起PC主链降解,导致黄变、气泡、冲击骤降
。
•
模具温度:80~120℃,推荐90~110℃。较高模温有助于降低内应力、提升表面光泽与尺寸稳定性,特别适合带玻纤的增强PC;过低模温(<70℃)易导致内应力集中,制品易开裂
。
•
注射压力与速度:采用中高速平稳填充,避免极端高速剪切导致玻纤取向过度或熔体过热;保压压力为注射压力的60%~80%,保压时间以产品不缩水、不凹陷为准。
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背压与螺杆转速:背压50–100 psi(约0.3–0.7 MPa),螺杆转速40–70 rpm,避免高背压/高转速引起剪切过热
。
•
建议注射量:占料筒容量的40%~60%,避免过多残留导致降解
。
•
排气:排气槽深度0.025–0.076 mm(0.001–0.003英寸),避免因困气引起烧焦、气纹
。
6.3 模具设计要点•
浇口:浇口越大越好,以减小过度剪切;针形浇口深度应为厚部位的70%,也可采用侧浇口、扇形浇口、环形或长方形浇口。玻纤增强PC对浇口敏感,过小浇口易引起玻纤取向不均和表面浮纤。
•
流道:尽量短而圆,减少压力损失。
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脱模斜度:一般为1°~2°,503R系列因内置脱模剂可适当减小斜度,但深腔件仍需足够斜度防止拉伤。
•
模具材质:玻纤增强PC对模具磨损较大,建议模具型腔、型芯选用高硬度、耐磨钢材(如S136、NAK80、SKD61等),并做好表面硬化处理。
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冷却系统:模具冷却水路必须通畅、均匀,避免局部温差过大导致变形翘曲。
6.4 停机与清机•
停机清机:停机前必须用PS(聚苯乙烯)或PE(聚乙烯)清洗料筒;严禁使用LDPE、POM、ABS或PA清洗,否则会发生反应或交叉污染导致降解、黑点。
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滞留时间:在高温下停留时间过长,物料会降质、释放CO₂、变黄,应尽量避免长时间闷料。若需停机超过30分钟,应将料筒温度降至200℃以下或排空料筒。
七、使用注意事项7.1 化学耐受限制•
不耐:芳香烃(苯、、二)、氯代烃(二氯甲烷、三氯乙烯)、强碱(浓NaOH/KOH)、高浓度无机酸及多数有机溶剂,接触会发生应力开裂或溶解。
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耐:水、油脂、弱酸弱碱(pH 4~10)、醇类、清洁剂,适合一般工业与家用环境。
7.2 内应力与开裂预防•
带金属嵌件、薄壁-厚壁过渡急剧、深腔卡扣等部位易产生内应力集中,建议:
•
采用较高模温(90~110℃)降低冻结应力。
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对高精度/受力件可做退火处理:120~130℃热处理1~2小时,缓慢冷却。
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避免用含芳香烃/氯代烃的溶剂(如天那水、、酒精)擦拭或浸泡制品,会引发环境应力开裂(ESC)。
7.3 耐候性•
本牌号内置UV稳定剂,通过UL 746C f1户外适用性认证,适合户外暴露环境,长期紫外线照射下不易黄变开裂。但极端户外环境(如强紫外线、高湿、高盐雾)仍建议定期检查和评估。
7.4 阻燃性•
达到UL 94 V-0(1.5mm)和5VA(3.0mm)等级,采用无卤磷系阻燃体系,符合环保法规要求,适合对防火安全有苛刻要求的电子电气、家电、轨道交通等领域。
7.5 食品接触与医疗•
本牌号未明确标注FDA食品接触或USP Class VI医疗认证,若用于食品包装、饮用水接触或植入性医疗器械,需确认具体批次是否通过FDA 21 CFR或USP Class VI等相关认证。
7.6 玻纤相关注意事项•
浮纤现象:玻纤增强PC在制品表面可能出现浮纤(玻纤外露),影响外观。可通过提高模温、优化浇口位置和尺寸、调整注射速度和压力来改善。
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各向异性:玻纤取向会导致制品在不同方向上的收缩率和力学性能存在差异,模具设计和成型工艺需予以考虑。
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磨损性:玻纤增强PC对模具和螺杆的磨损较纯PC更大,需选用耐磨材料和定期检查维护。
7.7 安全与环保•
PC加工温度高,熔体分解会产生微量CO₂及低分子挥发物,车间需保持良好通风。
•
制品报废可按一般工程塑料回收处理;含玻纤和阻燃剂的PC在焚烧时可能产生微量有害物质,需按当地法规处理。
•
颗粒粉尘有粉尘爆炸风险,仓储与投料需注意防尘防爆。
7.8 再生料使用•
再生料建议掺混比例≤20%,且需单独干燥,避免含水率超标导致降解。再生料使用前需检测其熔融指数、冲击强度和外观,确保性能符合要求
。
