低收缩POM美国泰科纳C9021GV1/30共聚物26%玻纤增强
Hostaform® C 9021 GV1/30(Celcon® GC25A)26%玻纤增强低收缩共聚甲醛(POM-C)产品详述
一、产品概述
Hostaform® C 9021 GV1/30(美国市场对应Celcon® GC25A / GC26A)是德国赫斯特/美国塞拉尼斯(Celanese/Ticona泰科纳)推出的25~26%短玻璃纤维增强聚甲醛共聚物(POM-C)注塑级牌号。该材料在耐水解共聚POM(C 9021基料)中引入短切玻璃纤维并配合特殊偶联体系,使流动方向成型收缩率骤降至约0.4%(仅为未增强POM的1/5),异向收缩差大幅缩小,各向异性极低、翘曲倾向极小,是"低收缩/低翘曲"高精度结构件的典型选材。拉伸模量提升至约8000~9000MPa,抗蠕变能力较未增强POM提高3~4倍,可在较高载荷与温度环境下长期工作。
基本标识信息:
•
商品名:Hostaform® C 9021 GV1/30 / Celcon® GC25A(25%玻纤)或GC26A(26%玻纤,等同GV1/30标注)
•
聚合物类型:POM 共聚物(Acetal Copolymer,POM-C),短玻璃纤维增强
•
玻纤含量:25~26 wt%(标称30指系列号,实为25~26% GF)
•
粘度等级:中粘度(基料C9021中粘度,含GF后流动性略降)
•
外观:本色(Natural/乳白带玻纤光泽)颗粒;黑色版C 9021 GV1/30 BK(含炭黑UV稳定)
•
添加剂:脱模助剂+玻纤偶联剂(无PTFE、无额外润滑)
•
适用工艺:注塑成型(主力)/ 极有限挤出(通常不做型材级)
•
阻燃等级:UL 94 HB(≥1.5mm)
•
认证:符合RoHS、REACH;FG版符合FDA 21 CFR §177.2470及EU 10/2011(需确认具体批次COA);UL档案号E41537;FMVSS 302燃烧速率达标
二、核心特性
•
极低收缩低翘曲:流动方向收缩率≈0.3~0.5%、垂直方向≈0.9~1.1%,各向异性显著缩小,大面积平板、框形及精密壳体件翘曲量远低于未增强POM及低玻纤含量牌号,尺寸重复性好。
•
超高刚性&强度:25~26%玻纤使拉伸模量达8000~9000MPa、弯曲模量7500~8500MPa,拉伸强度(断裂)120~140MPa,刚性接近铝合金,可承受较高静态与交变载荷。
•
优异抗蠕变:1000h拉伸蠕变模量≈4500~5000MPa,长期受载形变量远小于未增强POM及10~15%GF牌号,适合持续受力支架与底座。
•
共聚耐水解/耐热氧化:保留C9021共聚POM的耐热水、耐碱清洗剂及热氧化稳定性优势(较均聚玻纤增强料如Delrin® 525GR耐水解略优)。
•
尺寸高度稳定:吸水率极低(24h≈0.15~0.20%),温湿变化下尺寸漂移极小,适合精密配合金属嵌件或高精度装配。
•
耐热性提升:HDT(1.8MPa)≈160~163℃,连续使用温度-40~+100℃(短时110~115℃)。
•
注意:玻纤增强料冲击韧性较未增强POM有所下降(悬臂梁缺口≈6~8 kJ/m²),且端面易露玻纤,配对软金属(未硬化铝/铜)可能产生磨粒磨损,建议配对淬火钢或硬化表面;模具需选用耐磨钢(如SKD61氮化)。
三、典型物性表(典型值,非质保指标)
性能项目 | 测试条件 | 标准 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
物理性能 | ||||
密度 | 23℃ | ISO 1183 / ASTM D792 | 1.54~1.56 | g/cm³ |
熔体质量流动速率(MFR) | 190℃/2.16kg | ISO 1133 | ≈5~7 | g/10min |
熔体体积流动速率(MVR) | 190℃/2.16kg | ISO 1133 | ≈4~5 | cm³/10min |
吸水率(24h/23℃) | — | ISO 62 | 0.15~0.20 | % |
吸水率(饱和/23℃) | — | ISO 62 | ≈0.85~0.90 | % |
吸湿率(平衡/50%RH/23℃) | — | ISO 62 | 0.15~0.18 | % |
成型收缩率—流动方向 | — | ISO 294-4 | 0.3~0.5 | % |
成型收缩率—垂直方向 | — | ISO 294-4 | 0.9~1.1 | % |
机械性能 | ||||
拉伸模量 | — | ISO 527-2 | 8000~9000 | MPa |
拉伸断裂强度 | — | ISO 527-2 | 120~140 | MPa |
拉伸断裂应变 | — | ISO 527-2 | 2.0~2.8 | % |
弯曲模量 | — | ISO 178 | 7500~8500 | MPa |
弯曲强度(3.5%应变) | — | ISO 178 | 180~210 | MPa |
球压硬度 H358/30 | — | ISO 2039-1 | 165~170 | MPa |
洛氏硬度 M标尺 | — | ISO 2039-2 | 98~100 | — |
简支梁无缺口冲击(23℃) | — | ISO 179/1eU | 45~55 | kJ/m² |
简支梁缺口冲击(23℃) | — | ISO 179/1eA | 6~8 | kJ/m² |
悬臂梁缺口冲击(23℃) | — | ISO 180/1A | 6~8 | kJ/m² |
拉伸蠕变模量(1h) | — | ISO 899-1 | 6000~6500 | MPa |
拉伸蠕变模量(1000h) | — | ISO 899-1 | 4500~5000 | MPa |
热性能 | ||||
熔融温度(Tm) | 10℃/min | ISO 11357-3 | 165~166 | ℃ |
热变形温度 HDT(1.8MPa) | 未退火 | ISO 75-2/A | 160~163 | ℃ |
热变形温度 HDT(0.45MPa) | 未退火 | ISO 75-2/B | 168~172 | ℃ |
维卡软化温度(B50) | — | ISO 306 | 158~162 | ℃ |
线性热膨胀系数—流动 | 23~55℃ | ISO 11359-2 | ≈3.0~4.0×10⁻⁵ | K⁻¹ |
线性热膨胀系数—垂直 | 23~55℃ | ISO 11359-2 | ≈8.0~9.0×10⁻⁵ | K⁻¹ |
电气性能 | ||||
体积电阻率 | — | IEC 60093 | ≥1×10¹³ | Ω·cm |
相对介电常数(1MHz) | — | IEC 60250 | 3.8~4.0 | — |
相比漏电起痕指数 CTI | — | IEC 60112 | 600 | V |
燃烧性能 | ||||
UL 94 阻燃等级 | ≥1.5mm | UL 94 | HB | — |
FMVSS 302 燃烧速率 | 1.0mm | ISO 3795 | ≤75 mm/min(Pass) | — |
⚠️ 以上数据为典型参考值,ASTM与ISO标准结果略有差异,正式设计请以Celanese/Hostaform官方新物性手册(TDS/COC)为准。C 9021 GV1/30为未加额外UV稳定剂之玻纤增强本色,长期户外暴晒慎用(黑色含炭黑版GV1/30 BK具一定UV防护);若需20%GF选C 9021 GV1/20(GC20A),需33%GF选GV1/40(GC33A)。
四、主要用途——低收缩高刚性精密结构件
•
汽车部件(主打):门锁执行器齿轮/壳体、雨刮电机齿轮壳体、安全带卷收器棘轮支架、座椅调节机构齿轮底座/支架、车窗升降器导向块、燃油泵叶轮壳体、踏板机构支架——高刚性+低翘曲+耐油+尺寸稳。
•
工业机械:精密传动齿轮箱体、凸轮基板、轴承座/法兰、导轨滑块基座、纺织机械张力臂、泵阀壳体——抗蠕变+低翘曲精密装配。
•
电子电器/办公设备:打印机/复印机主框架齿轮箱壳体、扫描仪底座支架、连接器高密度多针插座壳体、计时器壳体——绝缘+刚性+尺寸精度。
•
精密仪器:光学仪器调焦支架、测量仪器底座、三坐标治具定位块——低收缩近净尺寸,减少后续机加工。
•
消费与家电:咖啡机/榨汁机泵体支架、电动工具齿轮箱壳体——黑色或本色依需求。
五、注射成型加工建议(玻纤增强共聚POM注意点)
•
干燥:密封完好新料通常不需强制干燥;若包装破损、使用回料或久置受潮,80~90℃除湿或热风干燥2~4h,含水率≤0.2%,防银纹气泡及玻纤界面劣化。
•
料筒温度:
•
后段 180~190℃ / 中段 195~205℃ / 前段/喷嘴 205~218℃
•
熔体实际温度建议210~218℃,≈215℃;严禁超过225~230℃(共聚POM+玻纤界面过热易降解,超温释甲醛且表面浮纤严重),料筒停留≤10~15min。
•
模具温度:推荐80~100℃(≈90~95℃),高温利于结晶充分、降低内应力与玻纤取向引起的翘曲;低于80℃翘曲风险增大,尤其大平面件。
•
注射压力/保压:含玻纤流动性略降于未增强料,注射压力建议90~120MPa,中速填充(过高剪切致玻纤过度取向引发翘曲各向异性);保压80~100MPa(约为注射压70~80%),保压时间按壁厚估算(厚壁件需延长补缩减缩孔)。
•
螺杆与背压:背压0.3~0.7MPa(低),螺杆切线速度≤0.2~0.25m/s,防高剪切过热;强烈建议使用双金属螺杆/料筒及氮化/硬质合金模具钢(如SKD61氮化或钨钢镶件),减少玻纤对料筒及模具的磨损冲刷。
•
再生料:建议新料比例≥70~80%,回料掺入≤20~30%(玻纤在回用中易折断变短,过量回用会降低强度与表面质量)。
•
清机与排气:停机必须用PE或PP彻底清洗料管(切勿让含玻纤POM留高温料筒过夜!);模具设良好排气槽(深0.01~0.02mm),多腔模具各分流道末端及大型件后填充区尤需排气。POM分解有刺激性甲醛味,保证车间通风。
•
退火(可选):高精度厚壁件可150~160℃退火15~30min释放内应力,进一步降低翘曲与尺寸漂移(注意夹持防变形)。
•
浮纤控制:适当提高模具温度(≥90℃)、略降注射速度、确保模腔清洁,可减轻表面浮纤;必要时模具做蚀纹处理遮盖玻纤痕迹。
