高韧性POM德国泰科纳C9021高耐热级耐水解级
Hostaform® C 9021 / Celcon® C9021 高韧性耐水解共聚甲醛(POM-C)产品详述一、产品概述Hostaform® C 9021(美标称Celcon® C9021) 是德国赫斯特/美国塞拉尼斯(Celanese/Ticona泰科纳)Hostaform®系列经典、全球应用广的中粘度聚甲醛共聚物(POM-C)标准通用注塑/挤出级牌号。该材料在共聚POM分子链中引入—CH₂—CH₂—O—键段替代部分—CH₂—O—,使其具备均聚POM无法比拟的耐水解稳定性与热氧化稳定性(高耐热级基础),保留高刚性、高硬度与良好的低温韧性(高韧性共聚特征)。MVR≈8 cm³/10min的中等粘度赋予其良好熔体强度与流动性,可满足注塑成型、挤出制棒/管/板材及有限吹塑工艺需求。C9021是汽车、电子、卫浴及食品机械中需耐湿热环境、耐疲劳、自润滑结构件的"基准料"。
基本标识信息:
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商品名:Hostaform® C 9021 / Celcon® C9021(食品接触版为FG C9021)
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聚合物类型:POM 共聚物(Acetal Copolymer,POM-C),未增强未填充
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粘度等级:中粘度(Medium Viscosity,MFR≈9 g/10min,MVR≈8.0 cm³/10min @190℃/2.16kg)
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外观:本色(Natural/半透乳白)颗粒;黑色版为C9021 BK、C9021 GV1/3(含UV炭黑)
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添加剂:脱模助剂(内润滑,无PTFE、无玻纤、无UV稳定剂)
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适用工艺:注塑成型 / 挤出成型(圆棒、方棒、板材、异型材)/ 吹塑成型(有限)/ 压塑
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阻燃等级:UL 94 HB(≥1.5mm)
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认证:符合RoHS、REACH;符合FDA 21 CFR §177.2470及EU (EU) No 10/2011食品接触法规(FG版);UL档案号E41537/E38860;FMVSS 302燃烧速率≤75mm/min(Pass)
二、核心特性•
高韧性(共聚优势):共聚结构赋予优于均聚POM的低温韧性,简支梁无缺口冲击达160~180 kJ/m²,悬臂梁缺口冲击≈6.5 kJ/m²,-30~-40℃仍保持较高抗冲,不易脆断,适合受冲击/振动的卡扣、齿轮。
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优异耐水解性(高耐热级基础):共聚POM分子链端基经乙酰化处理且C-O-C键耐碱水解,可在≤60~80℃热水中长期使用(短期耐100℃沸水),耐反复蒸汽消毒(有限次数),远优于均聚POM(如Delrin®系列)在湿热环境中的表现,是卫浴、洗衣机、食品清洗设备。
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高耐热抗氧化稳定性:共聚结构热氧化降解温度高于均聚POM,UL温度指数电气110℃/机械90℃,长期连续使用温度-40~+100℃(间歇可达110℃),抗热老化性能优良。
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刚韧平衡好:拉伸模量2850MPa、弯曲模量2700MPa、拉伸屈服强度64MPa,在保持高刚性的断裂伸长率达30%,兼具承载与抗冲击能力。
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自润滑耐磨:含脱模润滑剂,干态对钢摩擦系数≈0.15~0.30,具备POM典型自润滑性,可在无油工况运行,适合齿轮、轴承、滑块。
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尺寸高度稳定:24h吸水率仅0.2~0.25%(饱和0.65%),成型收缩率流道≈2.0%、垂直≈1.8~1.9%,温湿变化下尺寸漂移极小。
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耐化学品:对汽油、柴油、润滑油、醇类(含部分乙醇汽油)、稀碱(含洗涤剂)及多数有机溶剂耐受良好(不耐浓强酸如硝酸、浓,不耐强氧化剂及酚类)。
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 | 1.41 | g/cm³ |
熔体质量流动速率(MFR) | 190℃/2.16kg | ASTM D1238 | ≈9 | g/10min |
熔体体积流动速率(MVR) | 190℃/2.16kg | ISO 1133 | 8.0 | cm³/10min |
吸水率(24h/23℃) | — | ISO 62 | 0.20~0.25 | % |
吸水率(饱和/23℃) | — | ISO 62 | 0.65 | % |
吸湿率(平衡/50%RH/23℃) | — | ISO 62 | 0.20 | % |
成型收缩率—流动方向 | — | ISO 294-4 | 2.0 | % |
成型收缩率—垂直方向 | — | ISO 294-4 | 1.8~1.9 | % |
机械性能 | ||||
拉伸模量 | — | ISO 527-2 | 2850 | MPa |
拉伸屈服强度 | — | ISO 527-2 | 64~66 | MPa |
拉伸屈服应变 | — | ISO 527-2 | 9.0 | % |
断裂伸长率 | — | ISO 527-2 | 30~35 | % |
弯曲模量 | — | ISO 178 | 2700 | MPa |
弯曲强度(3.5%应变) | — | ISO 178 | 90~95 | MPa |
洛氏硬度 M标尺 | — | ISO 2039-2 | 85~90 | — |
球压硬度 H358/30 | — | ISO 2039-1 | 144 | MPa |
简支梁缺口冲击(23℃) | — | ISO 179/1eA | 6.0~6.5 | kJ/m² |
简支梁缺口冲击(-30℃) | — | ISO 179/1eA | 6.0 | kJ/m² |
简支梁无缺口冲击(23℃) | — | ISO 179/1eU | 160~180 | kJ/m² |
简支梁无缺口冲击(-30℃) | — | ISO 179/1eU | 160 | kJ/m² |
拉伸蠕变模量(1h) | — | ISO 899-1 | 2500 | MPa |
拉伸蠕变模量(1000h) | — | ISO 899-1 | 1300~1350 | 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 | 104 | ℃ |
热变形温度 HDT(0.45MPa) | 未退火 | ISO 75-2/B | 158~160 | ℃ |
维卡软化温度(B50/50N) | — | ISO 306 | 150~155 | ℃ |
线性热膨胀系数 | 23~55℃ | ISO 11359-2 | ≈1.1×10⁻⁴ | K⁻¹ |
长期使用温度范围 | — | — | -40~+100(110) | ℃ |
电气性能 | ||||
体积电阻率 | — | IEC 60093 | ≥1×10¹⁴ | Ω·cm |
表面电阻率 | — | IEC 60093 | ≥1×10¹⁴~10¹⁵ | Ω |
相对介电常数(100Hz/1MHz) | — | IEC 60250 | 4.0 | — |
介电强度 | — | IEC 60243-1 | 35 | kV/mm |
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) | — |
合规认证 | ||||
FDA食品接触 | 21 CFR §177.2470 | — | 符合(FG版) | — |
EU食品接触 | (EU) No 10/2011 | — | 符合(FG版) | — |
RoHS / REACH | — | — | 符合 | — |
⚠️ 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。标准C9021无UV稳定剂,长期户外暴晒建议选C9021 LS(抗UV炭黑版)或专门抗UV牌号;更高耐磨选C9021 AW/SW(含润滑),玻纤增强选C9021 GV1/10、GV3/25等。
四、主要用途——高韧性耐水解通用结构件•
卫浴与厨电(耐水解主打):洗衣机进水阀阀芯、排水泵叶轮、洗碗机喷淋臂连接件、水龙头混水阀阀芯/阀座、花洒内部卡扣、马桶水箱配件——耐60~80℃循环热水+洗涤剂碱液,优于均聚POM。
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汽车部件:门锁棘爪与齿轮、车窗升降器行星/扇形齿轮、安全带卷收器棘轮与卡扣、座椅调节机构滑块、雨刮电机小齿轮、空调风门拨片齿轮、燃油泵叶轮壳体(耐醇类汽油有限,E10/E20适用,E85需评估)、车内把手底座——高韧性防冬季低温脆断+耐油。
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食品/包装机械:食品输送机导向块、计量螺杆、灌装阀阀芯、包装机推板(符合FDA/EU食品接触)——耐食品清洗热水冲洗+自润滑。
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挤出型材:POM共聚圆棒(Ø6~150mm+)、方棒、实心/空心板材、异型材半成品,供CNC机加工成轴套、绝缘垫块、导向柱等。
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电子电器/工业通用:打印机/复印机传动齿轮、扫描仪导轨滑块、定时器齿轮、各种精密卡扣、手柄、绝缘外壳——刚韧平衡+尺寸稳定+绝缘。
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消费品:拉链头、玩具精密齿轮与结构件、喷雾器泵体活塞——无油自润滑+耐日用化学品。
五、注射成型 & 挤出加工建议(耐水解共聚POM)•
干燥:POM吸湿极低,密封完好新料通常不需强制干燥;若包装破损或久置受潮、使用回料,80~90℃除湿或热风干燥2~4h,含水率≤0.2%,防止银纹气泡。
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注塑料筒温度:
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后段 170~180℃ / 中段 185~195℃ / 前段/喷嘴 195~205℃
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熔体实际温度建议195~210℃,≈200~205℃;严禁超过215~220℃(共聚POM分解温度约220~230℃,超温迅速分解释放甲醛及少量乙酸),料筒停留≤15~20min,过长建议排空。
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模具温度:推荐80~100℃(≈85~90℃),利于充分结晶、降低内应力与翘曲、改善表面光泽;薄壁快周期可降至60~70℃但注意尺寸稳定性略降及残余应力。
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注射压力/保压:注射压力70~100MPa(视流道长短),中高速填充避免冷料痕;保压为注射压60~80%(约50~80MPa),保压时间按2~4s/mm壁厚估算确保补缩减缩痕。
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背压与螺杆转速:背压0.3~0.7MPa(偏低),螺杆切线速度≤0.2m/s,防高剪切过热降解。
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挤出工艺(棒/板/管):料筒梯度170→185→195→200℃(模头),熔体≈195~205℃;口模略低于前端(190~195℃)控制出口胀大;水冷或气冷定径,牵引速度匹配挤出量。
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再生料:建议新料比例≥70~80%,回料掺入≤20~30%,过量会降低冲击强度、韧性及耐水解表现,多次回用也会引起色泽不均。
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清机与排气:停机必须用PE或PP彻底清洗料管(切勿让POM留高温料筒过夜!);模具设良好排气槽(深0.01~0.02mm,距浇口远端及流道末端尤需注意)。POM分解有刺激性甲醛味,保证车间通风。
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退火(可选):高精度机加工型材或厚壁注塑件可150~160℃退火10~30min/mm释放内应力,进一步稳定尺寸,尤其对耐水解要求高的长期浸水件有益。
