无卤阻燃级PC基础创新塑料(新加坡)3412ECR-131玻纤增强20%
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阻燃/增强改性技术著称。
新加坡裕廊(Jurong)生产基地是SABIC在亚太地区重要的LEXAN®树脂生产基地,其生产的3412ECR-131与全球同牌号共享相同的技术体系与品控标准,通过UL、RoHS、REACH等国际认证,广泛应用于电子电气、汽车、照明及消费品领域。
二、产品介绍LEXAN® 3412ECR-131 是SABIC推出的一款20%玻璃纤维增强、无卤阻燃级聚碳酸酯(PC)注塑树脂,属于LEXAN® 3412ECR系列"高刚性+无卤阻燃+尺寸稳定"特种改性产品线。该牌号在标准PC基础上引入20%短切玻璃纤维增强和无卤磷系阻燃体系,专为需要高刚性、高强度、优异尺寸稳定性、低翘曲及V0/5VA级阻燃的电子电气外壳、汽车部件及工业结构件设计。
3412ECR-131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5000–5500 MPa(较纯PC提升约1倍),热变形温度(1.8 MPa)达136–141℃,并达到UL 94V-0(1.5mm)和5VA(3.0mm)阻燃等级。内置脱模助剂,深腔壳体顶出顺滑。131代表本色(Natural Color),不透明,另有739代表黑色不透明款
。
命名说明:LEXAN牌号体系中,"3412"代表20%玻纤增强无卤阻燃系列;"ECR"代表Enhanced Combustion Resistance(增强阻燃);"-131"为SABIC内部色号编码,代表本色(Natural)不透明配色方案(739为黑色款)。
三、产品性能(核心特性解析)3.1 高刚性与高强度(核心卖点)•
高拉伸强度:拉伸屈服强度90.0–95.0 MPa(ASTM D638/ ISO 527),拉伸断裂强度87.0–90.0 MPa,承载能力优异。
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高弯曲模量:弯曲模量达5000–5500 MPa(ASTM D790 / ISO 178),较纯PC提升约1倍,抗变形能力强,适合承重结构件。
•
高弯曲强度:弯曲强度(屈服)达140–156 MPa(ASTM D790 / ISO 178),在承受弯曲载荷时不易失效。
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高拉伸模量:拉伸模量达5500–6000 MPa(ASTM D638 / ISO 527),刚性突出。
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低断裂伸长率:断裂伸长率仅3.2%(ISO 527),体现玻纤增强后的高刚性低延展特性。
3.2 无卤V-0/5VA阻燃•
UL 94 V-0:1.5mm厚度下达到V-0级(UL 94)
。
•
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40%(ISO 4589-2),自熄性好
。
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灼热丝性能:灼热丝易燃指数(GWFI)960℃(1.0mm,IEC 60695-2-12),热灯丝点火温度(GWIT)825℃(1.0mm,IEC 60695-2-13),热丝引燃(HWI)评级达PLC 0
。
•
无卤环保:采用非氯非溴无卤磷系阻燃体系,符合RoHS、REACH环保法规
。
3.3 高耐热与热稳定性•
热变形温度(HDT):1.8 MPa下达136–141℃(ASTM D648 / ISO 75),0.45 MPa下达141℃;维卡软化温度145–147℃(ISO 306 / ASTM D1525),可在较宽温度范围内保持尺寸稳定
。
•
长期使用温度:RTI Elec 130℃、RTI Imp 130℃、RTI Str 130℃(UL 746B),适合电子电气发热周边部件
。
•
热膨胀系数低:线性热膨胀系数(MD,-40~40℃)仅3.0×10⁻⁵ cm/cm/℃,温度波动下形变量极小。
3.4 尺寸稳定性与低吸水•
低吸水率:平衡吸水率仅0.12%(23℃,50% RH,ISO 62),饱和吸水率0.29%(23℃,ISO 62),潮湿环境中尺寸变化极小
。
•
低成型收缩率:流动方向收缩率仅0.20%–0.50%(3.2mm,Internal Method),横向相同,收缩率低且均匀,精密成型过程中能精准复刻模具尺寸,低翘曲
。
•
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 冲击性能(玻纤增强后仍保持韧性)•
悬臂梁缺口冲击:23℃下达110 J/m(ASTM D256),-30℃仍保持约110 J/m,低温不易脆裂
。
•
简支梁缺口冲击:23℃下达6.0 kJ/m²(ISO 179/1eA),-30℃下达5.0 kJ/m²
。
•
简支梁无缺口冲击:23℃下达40 kJ/m²(ISO 179/1eU),-30℃仍保持40 kJ/m²
。
•
落镖冲击:23℃下达20.0 J(ASTM D3763,Total Energy)
。
3.6 电性能•
表面电阻率1.0×10¹⁵ Ω,体积电阻率1.0×10¹⁵ Ω·cm,介电强度优良,介电常数3.30(50Hz–1MHz),耗散因数0.010–0.020,绝缘性能优良
。
•
CTI PLC 3,耐电弧PLC 7,HAI PLC 3,HVTR PLC 3,HWI PLC 0,适合开关、继电器等需耐电弧的部件
。
3.7 加工性能•
中低粘度:MFR=7.0 g/10min(300℃/1.2kg,ASTM D1238),MVR=7.00 cm³/10min(300℃/1.2kg,ISO 1133),流动性适中,适合复杂结构件注塑
。
•
内置脱模剂:无需外喷脱模剂,深腔壳体顶出顺滑无拉伤、发白,量产良品率高。
•
密度:1.30 g/cm³(ASTM D792)/ 1.36 g/cm³(ISO 1183)
。
•
颜色:131=本色(Natural)不透明,739=黑色不透明,均内置脱模剂
。
四、产品用途(典型应用领域)3412ECR-131因高刚性、高强度、无卤V-0/5VA阻燃、尺寸稳定及低翘曲的综合优势,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(核心) | 连接器外壳、断路器外壳、继电器基座、线圈骨架、绝缘接插件、电源外壳、电表外壳、电话机壳体、绝缘套管 | 高刚性+无卤V-0/5VA+尺寸稳+绝缘好+低翘曲 |
汽车工业 | 仪表盘骨架、空调支架、外饰件、车灯反射碗、充电桩外壳、电池包结构件、发动机舱周边耐温部件 | 高刚性+耐热(130℃)+阻燃+尺寸稳+抗蠕变 |
工业设备 | 仪器外壳、机械连接件、防护罩、高强度结构件、轴承、齿轮、叶轮、纺织机轴瓦、纺织纱管 | 高刚性+耐磨+抗蠕变+尺寸稳+阻燃 |
照明与建筑 | LED灯具外壳、标识牌、广告灯箱、中空筋双壁板、暖房玻璃 | 阻燃+尺寸稳+耐热 |
医疗与消费品 | 医疗器械外壳(非植入)、血液透析器部件、呼吸机部件、草坪和园林设备电气/电子部件 | 高刚性+阻燃+尺寸稳(医疗需确认FDA/USP认证) |
数据来源综合自LEXAN® 3412ECR-131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,不同资料来源存在细微差异(如密度ASTM 1.30 / ISO 1.36 g/cm³、HDT 136–141℃等),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 | 1.30 | g/cm³ |
密度(比重) | — | ISO 1183 | 1.36 | g/cm³ |
熔体质量流动速率(MFR) | 300℃/1.2kg | ASTM D1238 | 7.0 | g/10min |
熔体体积流动速率(MVR) | 300℃/1.2kg | ISO 1133 | 7.00 | cm³/10min |
吸水率(平衡) | 23℃, 50% RH | ISO 62 | 0.12 | % |
吸水率(饱和) | 23℃ | ISO 62 | 0.29 | % |
成型收缩率(流动方向) | 3.20mm | Internal Method | 0.20–0.50 | % |
成型收缩率(横向) | 3.20mm | Internal Method | 0.20–0.50 | % |
机械性能 | ||||
拉伸强度(屈服) | 23℃ | ASTM D638 / ISO 527-2/5 | 90.0–95.0 | MPa |
拉伸强度(断裂) | 23℃ | ASTM D638 / ISO 527-2/5 | 87.0–90.0 | MPa |
拉伸模量 | 23℃ | ASTM D638 / ISO 527-2/1 | 5500–6000 | MPa |
拉伸应变(屈服) | 23℃ | ASTM D638 / ISO 527-2/5 | 2.8–3.1 | % |
拉伸应变(断裂) | 23℃ | ISO 527-2/5 | 3.2 | % |
弯曲强度(屈服) | 50.0mm跨距 | ASTM D790 | 140–156 | MPa |
弯曲强度 | — | ISO 178 | 140 | MPa |
弯曲模量 | 50.0mm跨距 | ASTM D790 | 5000 | MPa |
弯曲模量 | — | ISO 178 | 5500 | MPa |
冲击性能 | ||||
悬臂梁缺口冲击强度 | 23℃ | ASTM D256 | 110 | J/m |
悬臂梁缺口冲击强度 | -30℃ | ASTM D256 | 110 | J/m |
悬臂梁缺口冲击强度 | 23℃ | ISO 180/1A | 7.0 | kJ/m² |
悬臂梁缺口冲击强度 | -30℃ | ISO 180/1A | 6.0 | kJ/m² |
悬臂梁无缺口冲击强度 | 23℃ | ISO 180/1U | 35 | kJ/m² |
悬臂梁无缺口冲击强度 | -30℃ | ISO 180/1U | 35 | kJ/m² |
简支梁缺口冲击强度 | 23℃ | ISO 179/1eA | 6.0 | kJ/m² |
简支梁缺口冲击强度 | -30℃ | ISO 179/1eA | 5.0 | kJ/m² |
简支梁无缺口冲击强度 | 23℃ | ISO 179/1eU | 40 | kJ/m² |
简支梁无缺口冲击强度 | -30℃ | ISO 179/1eU | 40 | kJ/m² |
落镖冲击(Total Energy) | 23℃ | ASTM D3763 | 20.0 | J |
热性能 | ||||
热变形温度(HDT) | 1.8 MPa,未退火,3.20mm | ASTM D648 | 136–141 | ℃ |
热变形温度(HDT) | 0.45 MPa,未退火,64.0mm跨距 | ASTM D648 | 141 | ℃ |
维卡软化温度 | — | ISO 306/B120 | 146 | ℃ |
维卡软化温度 | — | ISO 306/B50 | 145 | ℃ |
维卡软化温度 | — | ASTM D1525 | 147 | ℃ |
球压硬度测试 | 125℃ | IEC 60695-10-2 | Pass | — |
线性热膨胀系数(MD) | -40~40℃ | ASTM E831 | 3.0×10⁻⁵ | cm/cm/℃ |
线性热膨胀系数(MD) | 23~80℃ | ISO 11359-2 | 3.0×10⁻⁵ | cm/cm/℃ |
线性热膨胀系数(TD) | -40~40℃ | ASTM E831 | 7.0×10⁻⁵ | cm/cm/℃ |
线性热膨胀系数(TD) | 23~80℃ | ISO 11359-2 | 7.0×10⁻⁵ | cm/cm/℃ |
RTI Elec(电性能) | — | UL 746B | 130 | ℃ |
RTI Imp(机械冲击) | — | UL 746B | 130 | ℃ |
RTI Str(非机械冲击) | — | UL 746B | 130 | ℃ |
电气性能 | ||||
表面电阻率 | — | — | 1.0×10¹⁵ | Ω |
体积电阻率 | — | — | 1.0×10¹⁵ | Ω·cm |
介电强度(3.2mm,空气中) | — | ASTM D149 | 优良 | kV/mm |
相对电容率(50/60Hz) | — | — | 3.30 | — |
相对电容率(1MHz) | — | — | 3.30 | — |
耗散因数(50/60Hz) | — | — | 0.020 | — |
耗散因数(1MHz) | — | — | 0.010 | — |
相比漏电起痕指数(CTI) | — | UL 746 | PLC 3 | — |
耐电弧性 | — | ASTM D495 | PLC 7 | — |
高电弧燃烧指数(HAI) | — | UL 746 | PLC 3 | — |
高电压电弧起痕速率(HVTR) | — | UL 746 | PLC 3 | — |
热丝引燃(HWI) | — | UL 746 | PLC 0 | — |
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) | — | ISO 4589-2 | 40 | % |
灼热丝易燃指数(GWFI) | 1.0mm | IEC 60695-2-12 | 960 | ℃ |
热灯丝点火温度(GWIT) | 1.0mm | IEC 60695-2-13 | 825 | ℃ |
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,20% 填料按重量 | — | — | — |
添加剂 | 阻燃性、脱模剂 | — | — | — |
特性 | 高刚性、无溴、无氯、阻燃性、易脱模 | — | — | — |
颜色选项 | 131(本色不透明)/ 739(黑色不透明) | — | — | — |
加工方式 | 注射成型(IM) | — | — | — |
UL黄卡编号 | — | UL | E207780-228394(同系列参考) | — |
数据来源综合自LEXAN® 3412ECR-131 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:121℃除湿干燥3–4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,避免普通热风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):266–288℃
•
料筒中部(Zone 2):277–299℃
•
料筒前部(Zone 3):288–310℃
•
射嘴:282–304℃
•
熔体温度:288–310℃,严禁超过320℃,高温长时间停留会引起PC主链和无卤阻燃剂降解,导致黄变、气泡、冲击骤降、阻燃失效
。
•
模具温度:71–93℃,推荐80–90℃。较高模温有助于降低内应力、提升表面光泽与尺寸稳定性;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。
•
背压与螺杆转速:背压0.345–0.689 MPa(约50–100 psi),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,避免因困气引起烧焦、气纹、银丝。
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。
•
脱模斜度:一般为1°–2°,3412ECR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。
•
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。
•
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)、酮类(、)、酯类、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。
•
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(80–90℃)降低冻结应力。
•
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。
•
避免用含芳香烃/氯代烃/酮类的溶剂(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•
本牌号无抗UV配方,为普通室内级,长期户外紫外线照射会迅速黄变、脆化、力学性能下降。户外使用必须选用耐候级牌号或添加表面UV涂层/抗UV母粒。
7.4 阻燃性•
达到UL 94 V-0(1.5mm)和5VA(3.0mm),采用无卤磷系阻燃体系,符合RoHS/REACH环保法规,适合对防火安全有要求的电子电气、汽车、工业等领域。但再生料掺混比例过高可能影响阻燃性能,建议再生料比例≤20%且需重新测试阻燃等级。
7.5 食品接触与医疗•
本牌号通过FDA食品接触认证,可用于食品包装、饮用水接触等场景;具备USP Class VI医疗认证潜力,可用于药品容器、手术器械(非植入)等医疗场景,但需确认具体批次认证文件
。
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。
•
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。
•
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;含玻纤和无卤阻燃剂的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、外观和阻燃等级,确保性能符合要求。
