热稳定PA66基础创新塑料(美国)RCL-4536 BK耐磨级耐高温
SABIC(原GE)LNP™ LUBRICOMP® RCL-4536 BK 是30%碳纤增强 + 15%石墨 + 10%PTFE、热稳定、抗静电、注塑级PA66,主打超高刚性(拉伸模量 20000 MPa)、自润滑耐磨、耐高温(HDT 254℃)与抗静电,适合高载荷耐磨滑动件。
美国沙伯基础(SABIC)LNP™ LUBRICOMP® RCL-4536 BK(PA66+30%CF+15%Gr+10%PTFE,热稳定抗静电)产品技术手册一、公司介绍——沙伯基础创新塑料(SABIC Innovative Plastics)沙伯基础创新塑料(SABIC Innovative Plastics,原美国GE塑料业务)是的高性能工程塑料供应商,旗下 LNP™ LUBRICOMP® 系列是润滑耐磨改性的产品线。RCL-4536 BK 是该系列中PA66基体 + 30%碳纤维(CF)+ 15%石墨(Gr)+ 10%聚四氟乙烯(PTFE)微粉 + 热稳定体系的代表牌号,专为需要超高刚性、自润滑耐磨、耐高温、抗静电、高导热的高端滑动/转动/结构部件设计,广泛应用于汽车、航空航天、电子电气及高端工业机械领域。
二、产品介绍SABIC LNP™ LUBRICOMP® RCL-4536 BK(常见色号 BK106,属 RCL-4536 系列)是一款30%碳纤维增强、15%石墨、10%聚四氟乙烯(PTFE)微粉润滑、热稳定、抗静电、黑色注塑级 PA66 工程塑料。
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牌号释义:
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RCL-4536:RC=LNP LUBRICOMP® 润滑耐磨系列(R=PA66基,C=Carbon Fiber 碳纤增强,L=特定配方代号),4536=配方序号。
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30% CF + 15% Gr + 10% PTFE:30%碳纤维提供超高刚性/强度/导热性/抗静电性,15%石墨辅助润滑与导热,10% PTFE微粉实现内润滑、超低摩擦、高耐磨。
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HS:Heat Stabilized,热稳定体系,提升高温下性能保持率。
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BK:Black,黑色色母(常见色号 BK106)。
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核心定位:在 PA66 高强度、高耐热基础上,通过"30%碳纤维 + 15%石墨 + 10%PTFE + 热稳定"复合体系实现超高刚性(拉伸模量 20000 MPa)、高导热(导热系数 1.1 W/m·K)、自润滑免维护(摩擦系数 0.15–0.23)、高耐磨(磨损因数 8×10⁻¹⁰)、HDT 254℃、抗静电(体积电阻率 10–100 Ω·cm),专为汽车发动机周边高载荷耐磨滑动件、航空航天非承力结构件、高端工业设备传动部件及电子电气耐磨绝缘件设计。
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外观形态:黑色颗粒(碳纤维+石墨+PTFE呈黑色),25 kg/包防潮纸袋。
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合规说明:符合 RoHS、REACH,UL 黄卡认证;UL 94 HB 级(非 V-0/V-2),不适用于需防火认证的部件。
三、产品性能与核心特点核心特性 | 说明 |
|---|---|
30%碳纤维+15%石墨的超高刚性(核心) | 拉伸模量 20000 MPa、弯曲模量 17900 MPa、拉伸强度 234–248 MPa、弯曲强度 345–359 MPa,在 PA66 改性牌号中属高刚性梯队,可替代金属压铸件,适合高载荷结构件 |
10% PTFE + 15%石墨自润滑・超低摩擦耐磨 | 动态摩擦系数 0.15–0.23、静态 0.15,自润滑性强,无油润滑、防咬合、降噪音、耐磨寿命长(磨损因数 8×10⁻¹⁰ in⁵·min/ft·lb·hr);不添加硬质填料,不会划伤配对金属或塑料接触面;石墨辅助润滑进一步提升耐磨性与导热性 |
高导热与抗静电 | 导热系数 1.1 W/m·K(是纯PA66的3–4倍),有助于散热;体积电阻率 10–100 Ω·cm,具抗静电性,适合需静电消散的场合 |
优异耐高温与热稳定性 | 熔点≈260–265℃,HDT(1.8MPa)254℃、HDT(0.45MPa)260℃,长期使用温度可达 130–150℃(热稳定体系),短期可承受 170–200℃,耐热老化性优异 |
尺寸稳定・低吸湿 | 成型收缩率流动 0.10–0.15%、横向 0.35–0.40%,吸水率 24h=0.40%、平衡=0.80%,碳纤维+石墨+PTFE 大幅降低 PA66 吸湿膨胀,湿热环境尺寸极其稳定,适合高精度耐磨件 |
耐化学与耐老化 | 对机油、冷却液、弱酸弱碱、多数有机溶剂具良好耐受性;碳纤维+石墨+PTFE+热稳定体系提升耐老化,适配恶劣环境 |
黑色外观与耐候性 | 添加黑色色母(BK106),表面光泽度好,耐紫外线与耐候性优于本色,适合户外或光照环境高载荷耐磨部件 |
⚠️ 局限提示 | ① 仅为 UL 94 HB 阻燃,不适用需 V-0/V-2 防火认证部件;② 碳纤维+石墨使材料成本极高,且对模具磨损大(碳纤维硬度高);③ 摩擦系数受对磨材料、载荷、速度影响大,关键工况建议做台架验证;④ 碳纤维+石墨具导电性,加工中需注意防静电与螺杆磨损 |
应用领域 | 典型部件 | 选用理由 |
|---|---|---|
汽车工业(核心) | 发动机周边高载荷耐磨滑动件、涡轮增压器轴承、活塞环、连杆衬套、变速箱高载荷齿轮/轴承、制动踏板铰接衬套、油门踏板铰接衬套 | 30%CF+15%Gr超高刚性 + HDT 254℃ + 自润滑免维护 + 耐机油/冷却液 + 抗疲劳 + 高导热散热 + 黑色耐候 |
航空航天(非承力) | 舱内高载荷非承力结构件、线束支架、连接器外壳、耐磨滑动件、抗静电部件 | 轻量化 + 超高刚性 + 耐热 + 抗静电 + 耐磨 + 黑色耐候 |
电子电气 | 大功率连接器、继电器外壳、断路器基座、开关壳座、线圈骨架、散热绝缘件(高导热) | 电绝缘 + 耐热 130–150℃ RTI + 高导热散热 + 抗静电 + 尺寸精密 + 黑色耐候 |
工业机械 | 高载荷齿轮、轴承、滑轮、泵壳、阀门、化工设备密封件、导轨、耐磨衬套、传动部件 | 超高刚性 + 耐磨 + 耐化学 + 自润滑 + 尺寸稳定 + 高导热 |
高端消费品 | 高端运动器材耐磨件、精密仪器结构件、商用设备耐磨部件 | 超高刚性 + 耐磨 + 外观黑亮(碳纤维+石墨) |
选材提示:若部件需承受 >150℃ 长期高温或极高结构载荷,建议选用 PEEK 或 PI 等更高耐热材料;若需 V-0 阻燃则另选阻燃改性体系;若只需中等刚性+自润滑,可考虑玻纤+PTFE 牌号(如 RFP36);若需纯自润滑不要求高刚性,可考虑未增强 PTFE 润滑牌号(如 RL-4040)。
五、产品物性表(Technical Data Sheet)⚠️ 以下为干态典型值(23℃),仅供选型参考,不作为验收依据。实际数值以 SABIC 官方新 TDS 为准。数据综合自 CAMPUS、Plas、供应商资料及官方技术文档。
性能指标 | 测试条件 / 标准 | 单位 | 典型数值 |
|---|---|---|---|
物理性能 | |||
密度 | ASTM D792 / ISO 1183 | g/cm³ | 1.38–1.40 |
吸水率(24h,23℃/50%RH) | ASTM D570 | % | 0.40 |
吸水率(平衡,23℃/50%RH) | ISO 62 | % | 0.80 |
机械性能(干态) | |||
拉伸模量 | 23℃, ASTM D638 | MPa | 20000 |
拉伸强度(断裂) | 23℃, ASTM D638 | MPa | 234–248 |
断裂伸长率 | 23℃, ASTM D638 | % | 1.5–2.0 |
弯曲模量 | 23℃, ASTM D790 | MPa | 17900 |
弯曲强度 | 23℃, ASTM D790 | MPa | 345–359 |
悬臂梁缺口冲击(23℃) | ASTM D256 / ISO 180/1A | kJ/m² / J/m | 9.0 kJ/m² / 120 J/m |
悬臂梁无缺口冲击(23℃) | ASTM D4812 / ISO 180/1U | kJ/m² / J/m | 45 kJ/m² / 700 J/m |
多轴向仪器化冲击能量 | ISO 6603-2 | J | 4.50 |
落镖冲击(23℃,峰值能量) | ASTM D3763 | J | 6.00 |
摩擦磨损性能 | |||
摩擦系数(静态) | ASTM D3702 Modified,对偶自身 | — | 0.15 |
摩擦系数(动态) | ASTM D3702 Modified,对偶自身 | — | 0.23 |
磨损因数(Washer) | ASTM D3702 Modified | 10⁻¹⁰ in⁵·min/ft·lb·hr | 8.0 |
热性能 | |||
熔融温度(Tm) | — | ℃ | 260–265 |
热变形温度 HDT/A | 1.8 MPa,未退火,ASTM D648 | ℃ | 254 |
热变形温度 HDT/B | 0.45 MPa,未退火,ASTM D648 | ℃ | 260 |
线膨胀系数(流动,23–60℃) | — | ×10⁻⁵/K | 0.8 |
线膨胀系数(横向,23–60℃) | — | ×10⁻⁵/K | 3.5 |
导热系数 | ASTM E1461 | W/m·K | 1.1 |
电性能 | |||
体积电阻率 | — | Ω·cm | 10–100 |
表面电阻率 | — | Ω | 10²–10³ |
成型收缩率 | |||
流动方向(MD,24hr) | ASTM D955 / ISO 294-4 | % | 0.10–0.15 |
垂直方向(TD,24hr) | ASTM D955 / ISO 294-4 | % | 0.35–0.40 |
阻燃等级 | |||
UL 94(1.5mm) | UL 94 | — | HB |
PA66 酰胺键对水分敏感,且 PTFE 微粉易吸附微量水分,含水过高会导致水解降解、银纹气泡及性能下降。
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干燥设备:除湿干燥机或恒温循环风烘箱。
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干燥温度与时间:82℃ 干燥 4 小时;若已开封或吸潮,建议 80–85℃ 热风干燥;若湿度>0.2%,需进行 105℃、12 小时的真空干燥。
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含水率要求:成型前 ≤0.15–0.25%(建议 ≤0.15%)。
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防潮:干燥后料斗建议保温,回料添加比例 ≤20% 且须充分再干燥。
2. 注塑工艺参数•
料筒温度(熔体温度):
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推荐 280–300℃。
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后段 270–280℃ / 中段 280–290℃ / 前段 290–300℃ / 喷嘴 290–300℃。
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⚠️ 严禁超过 300–310℃,且熔料在料筒内停留时间不宜过长,否则 PA66 主链降解变黄变脆,PTFE 也可能发生热分解;碳纤维与石墨在过高温度下可能氧化。
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模具温度:
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推荐 80–110℃,建议 80–110℃。
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较高模温有助于结晶完整、减少内应力与浮纤、改善表面光泽;碳纤维+石墨+PTFE 含量高,对模温敏感,建议 80–110℃ 以获得表面与尺寸稳定性。
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注射压力与速度:
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注射压力 90–130 MPa(≈900–1300 bar),视壁厚与流长调整。
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中高速注射,30%碳纤维+15%石墨+10%PTFE 熔体流动性适中,需保证充模完整;避免过高速加剧纤维取向翘曲。
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保压取注射压力的 50%–70%,保压时间以浇口封冻为准(一般 5–15 s)。
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背压与螺杆转速:
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背压适中,防止过度剪切。
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螺杆转速中等,避免空转过热;碳纤维与石墨硬度高,对螺杆/料筒磨损较大,建议定期检查或更换耐磨螺杆/料筒。
3. 模具设计要点•
浇口:宜采用侧浇口、点浇口或潜伏式浇口,浇口尺寸 ≥0.5×壁厚,潜伏式 ≥0.75mm;避免过细剪切过热。30%碳纤维+15%石墨对浇口剪切极为敏感,浇口不宜过细,建议加大浇口尺寸以降低剪切。
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流道:圆形或梯形,直径 ≥4mm。
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排气:分型面开设 0.02–0.04 mm 排气槽,防止困气烧焦。
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脱模斜度:建议 ≥1°,30%碳纤维+15%石墨牌号脱模阻力极大,型芯建议抛光至 Ra≤0.2μm 或做镀铬/硬化处理。
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耐磨与防腐:碳纤维与石墨硬度极高,对模具磨损极大,型芯、镶件建议做硬化处理(如氮化、镀硬铬);长期生产建议型腔做防腐处理;加工中需注意防静电(碳纤维导电)。
4. 停机与清机•
短时停机(<1h):将料筒温度降至较低水平保温。
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长时停机或换料:必须用 PE 或 PP 彻底清洗置换,清除所有 PA66 残留以防碳化堵塞;PTFE、石墨与碳纤维残留也需彻底清除,避免影响下一批料。
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再生料:碳纤维增强 PA66+PTFE+Gr 可适当添加回料(≤20%),但须充分干燥,且回料比例过高会影响冲击与耐磨性;碳纤维在回收过程中易断裂,回料性能下降明显,建议控制回料比例。
5. 制品后处理(调湿与退火)•
调湿处理:PA66 吸湿后韧性提升、尺寸微胀。对尺寸精度要求高的零件,可在 60–80℃ 水或甘油溶液中浸泡调湿至平衡态(一般 1–4 小时,视壁厚而定)。
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退火:薄壁复杂件或低模温成型件若存在较大内应力,可在 100–120℃ 下退火 2–4h 消除应力、稳定结晶度与尺寸。
SABIC LNP™ LUBRICOMP® RCL-4536 BK 以"30%碳纤维 + 15%石墨 + 10%PTFE + 热稳定 HS 体系 + HDT 254℃ + 超高刚性(拉伸模量 20000 MPa)+ 高导热(1.1 W/m·K)+ 抗静电"的组合,是汽车发动机周边高载荷耐磨滑动件、航空航天非承力结构件、高端工业设备传动部件及电子电气耐磨绝缘件的选材。只要严格执行原料干燥(82℃×4h,含水率 ≤0.15–0.25%)、控制熔体温度(280–300℃)并采用较高模温(80–110℃),必要时进行调湿/退火处理,即可获得表面光洁、刚性极高、自润滑优异、耐磨寿命长的高品质注塑制品。
