高抗冲耐磨PA66美国杜邦HTN54G50HSL BK耐高温
Zytel® HTN54G50HSL BK 高抗冲耐磨耐高温PA66/PPA产品技术手册
(美国杜邦 DuPont)
一、公司介绍——美国杜邦(DuPont de Nemours, Inc. / Zytel® HTN)
美国杜邦(DuPont)是的高性能聚合物与特种材料供应商,其 Zytel® 品牌尼龙树脂(PA6、PA66、HTN高温尼龙/PPA)自上世纪推出以来,以优异的机械强度、耐热性、耐化学性及批次一致性著称,广泛应用于汽车、电子电气、工业机械等领域。Zytel® HTN(High Temperature Nylon) 是杜邦推出的半芳香族聚酰胺(PPA,Polyphthalamide)系列,分子结构中引入芳香环,显著提升熔点、热变形温度及耐湿热性,弥补普通PA66在高温高湿环境下的性能衰减。HTN54G50HSL BK 是 HTN 54 系列中一款50%玻璃纤维增强、增韧、热稳定、润滑改性、黑色(BK)的高端牌号,专为汽车发动机周边、新能源高压件及精密电子等高要求结构件设计。
二、产品介绍
Zytel® HTN54G50HSL BK 是一款注塑级半芳香族高温尼龙(PPA/HTN),基材为 PA6T/66 共聚型半芳香族聚酰胺,填充 50% 玻璃纤维(GF50),并经过增韧(Toughened)、热稳定(Heat Stabilized)、润滑改性(Lubricated)及低翘曲配方处理,颜色为黑色(BK,常见色号 BK031)。该牌号兼具超高刚性、高抗冲击韧性、耐高温性(长期150℃+、短期230℃+)、超低吸水率、优异耐水解/耐油/耐化学性及良好耐磨自润滑性,是替代金属压铸件、传统PA66及部分PPS/PPA的理想材料。
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品牌:DuPont™ Zytel® HTN
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牌号:HTN54G50HSL BK(BK031 为黑色色号)
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基材:半芳香族聚酰胺(PPA,PA6T/66 共聚)
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增强:50% 玻璃纤维(GF50)
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改性:增韧 + 热稳定 + 润滑 + 低翘曲
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等级:注塑级(Injection Molding Grade)
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外观:黑色颗粒
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包装:25 kg/包(纸袋)
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合规:符合 RoHS/REACH,无卤
三、产品性能特点
1. 超高刚性 + 高抗冲击韧性——刚柔并济
50% 玻纤赋予材料超高刚性(弯曲模量 13200–14800 MPa,拉伸模量 14800–16000 MPa),增韧体系使材料在低温下仍保持高韧性(简支梁缺口冲击 23℃≈14 kJ/m²,-30℃≈13 kJ/m²,无缺口 23℃≈95 kJ/m²),解决了高玻纤增强材料易脆断的痛点,适合承受动态载荷与冲击的结构件。
2. 耐高温性——长期150℃+、短期230℃+
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熔点(Tm):≈305℃
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热变形温度 HDT(1.82 MPa):≈280–288℃
,远高于普通PA66(≈70–80℃)
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长期使用温度:-40℃ 至 150℃,部分资料提到可达 180–200℃
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短期耐温:可承受 230℃+ 短时高温,适合 SMT 回流焊(部分 HTN 牌号适用)
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热稳定体系:150℃ 长期强度保留率 >85%
3. 超低吸水率 + 尺寸稳定性——湿热不翘曲
吸水率(23℃/24h)仅 0.27–0.5%
,远低于普通PA66(≈1.5–2.5%)。在潮湿或沸水环境下尺寸变化极小,线性热膨胀系数约 18×10⁻⁶/K,与铝合金嵌件匹配性好,减少热循环后虚焊风险
,适合精密电子连接器及汽车传感器外壳。
4. 优异耐化学性 + 耐水解
对机油、冷却液、汽油、弱酸、弱碱、盐雾等有良好耐受性,130℃ 蒸汽/沸水长期稳定不脆裂(远超普通PA66),抗环境应力开裂,适合发动机舱及变速箱周边工况。
5. 耐磨与自润滑性
润滑改性使材料具有低摩擦系数与良好耐磨性,配合高硬度(Rockwell M98)
,适合齿轮、轴承、滚轮、凸轮等高负荷运动部件。
6. 高流动性 + 低翘曲——适合薄壁精密件
HSL 系列优化了流动性与低翘曲性,成型收缩率极低(流动方向≈0.2%,垂直方向≈0.4–0.5%)
,适合薄壁(0.6–1.0mm)、结构复杂、尺寸精度要求高的注塑件。
7. 良好电气性能
高绝缘性、耐电弧、CTI 值高,适合高压电气部件及新能源高压连接器(需根据具体 UL 黄卡确认具体 CTI 等级与阻燃等级)。
四、典型应用领域
应用领域 | 典型用途 |
|---|---|
汽车发动机周边(核心) | 涡轮增压执行器壳体、中冷器部件、发动机罩盖/底座、水泵/油泵壳体、节温器壳体、传感器外壳、变速箱零件、高负荷齿轮/轴承座 |
新能源汽车 | 高压连接器、电机部件、电池包结构件、充电接口部件 |
电子电气 | SMT 贴片连接器、插座、端子、线圈骨架、继电器、断路器结构件、5G/服务器/光伏逆变器耐高温结构件 |
工业机械 | 高温工况齿轮、凸轮、滚轮、泵体、阀件、液压部件、纺织机械、电动工具结构件 |
替代金属 | 替代压铸锌/铝结构件,实现轻量化(减重 30–50%)且不牺牲强度与耐热性 |
五、产品物性表(典型值)
⚠️ 以下为杜邦 Zytel® HTN54G50HSL / HTN54G50HSLR BK031 典型参考值(Typical Values),不同色号/批次略有差异,选材请以 DuPont 官方新版 TDS 及 UL 黄卡为准。
性能项目 | 单位 | 测试标准 | 典型值(干态/调节后) |
|---|---|---|---|
基本特性 | |||
密度 | g/cm³ | ISO 1183 | 1.58 |
吸水率(23℃/24h) | % | ISO 62 | 0.27 |
成型收缩率(流动/垂直) | % | ISO 294-4 | 0.2 / 0.4 |
机械性能 | |||
拉伸模量 | MPa | ISO 527-1 | 16000 / 16000 |
拉伸强度(断裂) | MPa | ISO 527-2/5 | 220 / 190 |
拉伸伸长率(断裂) | % | ISO 527-2/5 | 2.8 / 2.9 |
弯曲模量 | MPa | ISO 178 | 14000 |
弯曲强度 | MPa | ISO 178 | 330 |
泊松比 | — | — | 0.33 |
简支梁缺口冲击强度(23℃) | kJ/m² | ISO 179/1eA | 14 / 13 |
简支梁缺口冲击强度(-30℃) | kJ/m² | ISO 179/1eA | 13 / 13 |
简支梁无缺口冲击强度(23℃) | kJ/m² | ISO 179/1eU | 95 / 80 |
悬臂梁缺口冲击强度(23℃) | kJ/m² | ISO 180/1A | 15 |
热性能 | |||
熔点(Tm) | ℃ | DSC | ≈305 |
HDT(0.45 MPa) | ℃ | ISO 75-2/B | 288 |
HDT(1.8 MPa) | ℃ | — | ≈280–288 |
长期使用温度 | ℃ | — | -40 至 150(部分资料 180–200) |
阻燃性能 | |||
UL94 阻燃等级(3.0mm) | — | UL 94 | HB |
数据来源综合
六、注塑加工与注意事项
1. 原料干燥(关键!)
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必须预干燥! PPA/HTN 虽吸水率低,但微量水分在高温下仍会导致水解降解、银纹、气泡及强度下降。
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干燥条件:80–120℃ 热风或除湿干燥机 × 4–6 小时,建议 4 小时以上
,具体视设备而定;干燥后含水率控制在 <0.05%。
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干燥好的料建议密封保温、随取随用,已干燥料在 2 小时内用完。
2. 料筒与喷嘴温度
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料筒温度:后段 280–300℃、中段 300–320℃、前段 310–330℃,喷嘴 310–325℃(视设备调整)
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熔体温度:通常 300–330℃
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⚠️ 高加工温度:一般 ≤350℃,超过 350℃ 材料会热分解,产生气泡、变色及性能急剧下降
3. 模具温度
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推荐模温:120–150℃,高温模温有助于结晶完整、减少内应力、提升表面质量与尺寸稳定性
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对薄壁精密件可适当提高模温至 150–160℃
4. 注射压力与速度
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采用中高压、中高速注射,保证高玻纤材料充分充模
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保压压力适中(约为注射压力的 50–70%),防止内应力过大及飞边
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背压宜偏低(0.5–1.0 MPa),减少剪切热
5. 螺杆与模具
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采用螺杆式注塑机,螺杆长径比 L/D≈18–22,压缩比 2.0–2.5
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因含 50% 玻纤,模具型腔宜选用耐磨钢材(如 SKD61、S136)并做表面氮化处理,防止玻纤冲刷磨损
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开设适当排气槽(深度 0.01–0.02 mm),防止困气烧焦
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由于收缩率极低(≈0.2–0.5%),模具设计时应预留足够脱模斜度(≥1°–2°)
6. 停机与清洗
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停机前必须关料并清空料筒,用 PP 或 PE 清洗料彻底置换残留 PPA,防止高温碳化污染下一班次
7. 安全与环保
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加工区域应保证良好通风,避免吸入热解烟气
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废料、清洗料应按当地环保法规分类收集处理
