汽车领域的应用POM日本旭化成Z4520共聚物中粘度
一、产品综述——旭化成 TENAC™-C Z4520 POM共聚物（中粘度·低VOC·汽车级）
TENAC™-C Z4520 是日本旭化成 TENAC™-C 系列中的中粘度共聚聚甲醛（POM-C）低气味/低VOC改良牌号，由日本旭化成及张家港旭化成工程塑料有限公司生产。该材料在经典通用牌号 4520 的基础上，通过低挥发配方优化甲醛及有机挥发物（VOC）释放量，满足大众、通用、丰田等主流车企车内空气品质（VIAQ）及气味等级要求（VDA 270 通常≤3级），是汽车座舱内饰件及精密运动机构的"赛钢"材料。
Z4520 兼具共聚 POM 固有的高刚性、耐磨自润滑、耐疲劳抗蠕变、尺寸稳定及耐油耐弱碱特性，中粘度（MFR≈9.0 g/10min）流动性与强度平衡良好，适合汽车中复杂结构的精密注塑成型，可替代金属实现轻量化、取消润滑、降噪及降本。
二、核心性能特点（与汽车零部件关联价值）
特性 | 典型表现 | 汽车部件应用价值 |
|---|---|---|
低VOC·低气味（Z系列核心） | VOC及甲醛释放极低，气味等级满足主流车企内饰标准 | 适用于仪表板、出风口、门板卡扣等座舱内饰，通过VIAQ检测 |
耐疲劳·抗蠕变 | 交变载荷疲劳强度≈30～35MPa，长期受载变形小 | 门锁卡扣、车窗调节器齿轮长期保持预紧力不松脱 |
自润滑耐磨 | 摩擦系数≈0.15～0.22，Taber磨耗≈14mg | 车窗升降器齿轮、雨刮连杆衬套无需油脂，静音耐久 |
高刚性·尺寸稳定 | 拉伸模量≈2700MPa，24h吸水率仅0.20% | 精密齿轮啮合间隙不受温湿变化影响，保证操控手感 |
耐油耐燃油 | 对汽油、柴油、机油、刹车油（非酯类）有良好耐受 | 适用于燃油泵模块小齿轮、节气门体零件、发动机舱周边耐油件 |
中粘度易成型 | MFR(190℃/2.16kg)=9.0g/10min | 适合带倒扣、螺纹、嵌件及中等复杂度的汽车结构件注塑 |
三、完整物性表（23℃干态注塑试片典型值）
⚠️ 以下数据为旭化成 TENAC™-C Z4520 / 4520 典型参考值（Z4520力学/热学与4520一致，差异在低VOC配方），具体以原厂新《Material Datasheet/TDS》为准。
▌基本信息
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材料类别：聚甲醛共聚物（POM-C / Acetal Copolymer）
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牌号：TENAC™-C Z4520（日本旭化成 / 旭化成聚甲醛(张家港)有限公司）
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特征：中粘度、低VOC/低气味、通用注塑级、含热稳定剂及润滑剂
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外观：本色（Natural）半透明颗粒 / 可定制黑色
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加工方式：注射成型（Injection Molding）
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UL认证：E48285，阻燃等级 HB（UL 94）
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环保/车规：符合 RoHS / REACH；满足主流车企内饰低VOC要求
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典型气味等级：VDA 270 ≤3级（依具体配方批次）
▌物理性能
项目 | 典型值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
密度/比重 | 1.41 | g/cm³ | ASTM D792 / ISO 1183 |
熔体流动速率(MFR) 190℃/2.16kg | 9.0 | g/10min | ISO 1133 / ASTM D1238 |
吸水率（23℃，24h，50%RH） | 0.20 | % | ASTM D570 / ISO 62 |
成型收缩率（流动方向 MD） | 1.6～2.0 | % | 内部方法 / ISO 294-4 |
成型收缩率（垂直方向 TD） | 1.6～2.0 | % | 内部方法 / ISO 294-4 |
▌机械性能
项目 | 典型值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
拉伸屈服强度 | 63～66 | MPa | ISO 527-2 / ASTM D638 |
拉伸模量 | 2700～2800 | MPa | ISO 527-2 / ASTM D638 |
断裂伸长率 | 35～50 | % | ASTM D638 / ISO 527-2 |
弯曲强度 | 88～90 | MPa | ASTM D790 / ISO 178 |
弯曲模量 | 2500～2550 | MPa | ASTM D790 / ISO 178 |
洛氏硬度（M标尺） | 80 | — | ASTM D785 |
洛氏硬度（R标尺） | 115 | — | ASTM D785 |
简支梁缺口冲击强度（Charpy, 23℃） | 7.0 | kJ/m² | ISO 179/1eA |
悬臂梁缺口冲击强度（Izod, 23℃） | 65～77 | J/m | ASTM D256 |
Taber磨耗（CS-17, 1000cyc, 1kg） | ≈14 | mg | ASTM D1044 |
▌热性能
项目 | 典型值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
热变形温度 HDT（0.45MPa，未退火） | 156～158 | ℃ | ISO 75-2/B / ASTM D648 |
热变形温度 HDT（1.8MPa，未退火） | 100～110 | ℃ | ISO 75-2/A / ASTM D648 |
维卡软化点（VST） | ≥165 | ℃ | ISO 306 / ASTM D1525 |
线性热膨胀系数（流动向） | 1.0×10⁻⁴ | cm/cm/℃ | ASTM D696 / ISO 11359-2 |
推荐连续使用温度范围 | -40～+100 | ℃ | — |
▌电气性能（参考）
项目 | 典型值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|
体积电阻率（23℃） | ≥1×10¹⁵ | Ω·cm | ASTM D257 |
表面电阻率 | 1×10¹⁶～10¹⁷ | Ω | ASTM D257 |
介电强度 | ≈19 | kV/mm | ASTM D149 |
四、汽车领域典型应用部位
凭借低VOC认证、耐磨自润滑、耐油抗蠕变及尺寸稳定的综合优势，TENAC™-C Z4520 在汽车工业中广泛用于：
座舱内饰与操控件（低VOC核心应用）
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空调出风口：叶片、拨轮、联动齿轮——低气味通过车内空气质量检测，自润滑免油脂
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仪表板/中控台：卡扣、快锁扣件、旋钮衬套、储物盒滑轨/阻尼齿轮
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车门内板：门窗升降按钮基座、拉手转轴、门板卡扣
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座椅机构：座椅调节手柄齿轮、滑轨限位卡、靠背角度调节棘轮小齿
车身与门窗升降系统
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电动车窗升降器：扇形齿轮（Regulator Gear）、导向滑块、卷丝筒衬套——低摩擦耐磨，承受数万次循环
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中央门锁系统：门锁棘爪、卡扣、连杆衬套、锁舌滑块
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后视镜折叠机构：折叠齿轮、调节电机小齿轮、镜片摆动枢轴衬套
动力与功能系统（非高温发动机本体）
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燃油泵模块：小传动齿轮、泵体止回阀座（耐汽油共聚POM）
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雨刮系统：雨刮连杆球铰衬套、间歇机构凸轮
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节气门体/怠速阀：复位机构小齿轮、限位挡块（避开高温＞120℃直喷区）
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灯光调节：大灯照射角度调节蜗轮蜗杆
选材提示：若零件需长期暴露于车外紫外线（外门把手、雨刮臂盖板），建议选抗UV牌号如 TENAC-C 4513；若需更高抗冲击韧性（厚壁卡扣）可选高粘度 3510/Z3510；若需玻纤增强刚度选 7520（非低VOC）。POM 不耐强氧化性酸及强碱，发动机本体高温区（＞120℃）不建议使用。
五、注塑加工工艺建议（汽车件量产参考）
工艺项目 | 推荐参数 |
|---|---|
原料干燥 | 80～90℃，2～4h，含水率≤0.2%（防银纹，虽低吸水仍建议干燥） |
料筒温度（后/中/前） | 170～180℃ / 180～195℃ / 190～200℃（高勿超230℃，建议≤210℃） |
喷嘴温度 | 略低于或等同前段，防流涎 |
模具温度 | 40～80℃（内饰外观件推荐60～80℃获高光泽低内应力） |
注射压力 | 70～120 MPa（依壁厚及流长调整） |
保压压力 | 注射压力的50%～70%，时间宜充分补缩 |
背压 | 0.3～0.7 MPa（低背压防过热分解） |
螺杆转速 | 中等，避免高剪切发热 |
冷却时间 | 按壁厚每mm约15～20s估算 |
⚠️ 重要警示：
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POM热分解产生甲醛气体，停机＞15min须排空或用PE/PP清洗，不可滞留高温料筒。
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严禁与PVC同机混用加工，会剧烈反应导致降解及螺杆腐蚀。
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模具充分排气（槽深0.01～0.02mm），防灼烧痕。
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共聚POM对强氧化性酸（浓硝酸、铬酸）、强碱敏感，避免接触。