耐候 抗紫外线 POM 日本旭化成 TENAC™ 4013A 中粘度注塑级全维度产品手册
一、公司介绍:旭化成与 TENAC™ 聚甲醛体系
旭化成株式会社(Asahi Kasei Corporation) 是全球少数掌握均聚 POM(TENAC™)与共聚 POM(TENAC™-C)双线技术的头部供应商,张家港旭化成聚甲醛有限公司承担亚太共聚/均聚注塑级生产。TENAC™ 均聚系列以"刚性高、硬度高、耐疲劳、滑动耐磨、尺寸稳"著称;4013A 属于均聚 TENAC 耐候家族(3013A 高粘 / 4013A 中粘 / 5013A 标准流),在 4010 中粘基料上引入 UV 吸收剂 + 耐候稳定剂 + 内润滑,通过 GM GMW19P-POM-H3U 等车规耐候预审,定位"户外/光照暴露件专用中粘度均聚 POM"。
二、产品介绍
POM TENAC™ 4013A 为均聚甲醛(POM-H)注塑级,未增强、含抗 UV 剂与热稳定剂、无阻燃(UL 94 HB),核心定位"中粘度易成型 + 均聚高刚高硬 + 抗 UV 耐候 + 汽车内外饰暴露件通用基材"。
中粘度(MFR 10):190 ℃/2.16 kg 下 MFR 10 g/10min、MVR 8.6 cm³/10min,在耐候 POM 家族(3013A/4013A/5013A)里流动性居中偏上,比 3013A 好充模、比 5013A 韧性好,标准壁厚 2–4 mm 结构件/手柄/齿轮皆宜;
抗 UV 耐候:内置苯并三唑类 UV 吸收剂 + HALS 协同,户外阳光直射 3 年无明显黄变粉化、强度保留率高,通过 GM GMW19P-POM-H3U、Stellantis B62 系列车规耐候条款,比普通 POM(几百小时粉化)寿命长 30%+;
均聚高刚:拉伸屈服 70 MPa、拉伸模量 3000 MPa、弯曲模量 2700–2900 MPa、洛氏 M94/R120,刚性硬度优于共聚 M90 档,适合替代锌压铸做轻量化手柄/支架;
耐磨自润滑:Taber 磨耗 13 mg/1000 cyc,对钢动摩擦低,干运转适用,门窗滑轮/门锁蜗轮寿命优于 ABS/PA(PA 吸湿变形);
耐热适中:HDT 1.8 MPa 102 ℃(ISO)/ 136 ℃(ASTM 法差异),均聚熔点 175 ℃,长期 -40~100 ℃、短时 120 ℃ 内稳,座舱暴晒与户外温升可扛;
尺寸稳:吸水率 0.2%、成型收缩 1.8–2.2%(流/横同值),低后收缩,户外温湿循环尺寸漂移小;
HB 非阻燃:强电裸露件不适用。
校准命名:4013A 是均聚 POM(POM-H)中粘度耐候级,不是共聚 TENAC-C,也不是高流动(高流动是 7520/8520/9520)。行业里"中粘度"即 MFR10 档,对应旭化成均聚序列 4010/4013A 同级。
三、耐候抗 UV 场景核心性能解析
户外/光照暴露件对 POM 的死穴是"UV 引发端基断裂→释放甲醛→粉化黄变→冲击崩塌",4013A 对应表现:
UV 化学屏障:苯并三唑吸 UV + HALS 捕自由基,均聚端基经封端稳定化,QUV 加速老化后色差与强度衰减远缓于裸 POM,户外 3 年免喷漆直接暴露(门把手、镜框、园林工具壳常见做法)。
均聚刚性红利:比共聚同粘度牌号硬 5–10%,门把手按压不变形、车窗拨杆不挠曲,表面硬度 M94 抗刮好于 M80 档共聚。
中粘度成型宽容:MFR10 比高粘 3013A 好走长流程,比 5013A 保韧性,手柄/内饰卡扣/中厚壁齿轮一次成型良率高,模温 80–100 ℃ 可得低内应力表面。
耐介质:耐汽油/机油/润滑油/醇类/弱碱;规避强酸(硝酸/)、次氯酸钠、酚类——汽车油箱盖/门把手接触油污环境稳。
低温不脆:-40 ℃ 仍保持结构完整,北方冬季户外门窗滑轮、车门锁件不裂。
四、产品用途(汽车为主,兼顾户外电子/建材)
汽车外饰暴露件:车门把手、油箱盖外壳、后视镜底座/镜框、窗框装饰条、格栅亮条底衬、车灯支架(非光学件)、天线杆套、牌照框。
汽车内饰与机构:座椅调节手柄、仪表台旋钮/边框、内饰卡扣、门锁蜗轮、车窗升降器滑块、雨刮连杆衬套、安全带卷收器棘爪、空调拨轮。
户外电子与通信:光伏接线盒外壳、户外监控壳、充电桩面板框(非强电)、天线支架、园林工具外壳(割草机/修枝机手柄)、水泵阀体。
建材与消费:门窗滑轮/滑轨、外墙装饰构件、户外家具连接件、运动器材(滑雪固定器、健身器材滑块)、拉链头、卫浴五金(非长期热水浸泡)。[029]
工业通用:精密齿轮、凸轮、轴承衬套、辊子、输送带配件、打印机/复印机机芯齿轮(室内光暴露也可用)。
红线:4013A 是 HB 非阻燃,排插/充电器壳不能用;引擎舱 >120 ℃ 近排气区不可;强酸/漂白水长期泡规避;要共聚耐水解(热水/碱液)改 TENAC-C 4520+耐候色母,要玻纤增强耐热改 GA510/GC 系列。
五、产品物性表(方格表格,23 ℃ 典型值,ASTM/ISO 双标)
性能类别 | 测试项目 | 测试标准 | 典型数值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
基础物理 | 密度 | ASTM D792 / ISO 1183 | 1.42 | g/cm³ |
基础物理 | 熔体质量流动速率 MFR | ASTM D1238 / ISO 1133, 190℃/2.16kg | 10 | g/10min |
基础物理 | 熔体体积流动速率 MVR | ISO 1133, 190℃/2.16kg | 8.6 | cm³/10min |
基础物理 | 吸水率(23℃/24h,50%RH) | ASTM D570 | 0.20 | % |
基础物理 | 成型收缩率(流/横) | 旭化成内部法, 3mm | 1.8–2.2 / 1.8–2.2 | % |
机械性能 | 拉伸屈服强度 | ASTM D638 / ISO 527-2 | 67–70 | MPa |
机械性能 | 拉伸模量 | ISO 527-2 | 3000 | MPa |
机械性能 | 断裂伸长率 | ASTM D638 / ISO 527-2 | 40–45 | % |
机械性能 | 弯曲强度 | ASTM D790 | 98 | MPa |
机械性能 | 弯曲模量 | ASTM D790 / ISO 178 | 2700–2900 | MPa |
机械性能 | 洛氏硬度 M / R | ASTM D785 | M94 / R120 | — |
冲击性能 | 简支梁缺口冲击 23℃ | ISO 179/1eA | 10 | kJ/m² |
冲击性能 | 悬臂梁缺口冲击 23℃ | ASTM D256, 1/8″ | 85 | J/m |
摩擦磨损 | Taber 磨耗(CS-17,1kg) | ASTM D1044 | 13 | mg/1000cyc |
热性能 | 熔点(DSC) | — | 175 | ℃ |
热性能 | HDT 1.8 MPa(未退火) | ISO 75-2/A | 102 | ℃ |
热性能 | HDT 1.8 MPa(未退火) | ASTM D648 | 136 | ℃ |
热性能 | HDT 0.45 MPa(未退火) | ISO 75-2/B / ASTM D648 | 164–172 | ℃ |
热性能 | 线膨胀系数(流动) | ASTM D696 / ISO 11359 | 1.0×10⁻⁴ | cm/cm/℃ |
阻燃性能 | UL 94(1.6 mm) | UL 94 | HB | — |
耐候性能 | UV 稳定体系 | 配方属性 | 含 UV 吸收剂+HALS | — |
耐候性能 | 车规耐候认可 | — | GM GMW19P-POM-H3U | — |
电气性能 | 体积电阻率 | ASTM D257 | 1×10¹⁵–10¹⁶ | Ω·cm |
电气性能 | 表面电阻率 | ASTM D257 | 1×10¹⁶–10¹⁷ | Ω |
电气性能 | 介电强度(3 mm) | ASTM D149 | 18 | kV/mm |
环保 | RoHS / REACH | — | 合规(基料) | — |
数据综合旭化成 TENAC 4013A 代理 TDS(希普能/普拉司/盖德/顺企)、UL 黄卡引用与张家港旭化成出厂参数,量产以原厂 COA 为准;HDT 双值并存系 ISO 75-A 与 ASTM D648 测试载荷/退火状态差异,设计按 100–102 ℃ 长期更保守。
六、注塑加工与耐候件注意事项
干燥:POM 吸水低,但建议 80–90 ℃ 热风干燥 2–4 h,含水 ≤0.1–0.2%;户外件表面银丝会放大 UV 老化起点,南方梅雨季必烘。
温度窗口:料筒 170–200 ℃,熔体 180–200 ℃ ,严禁 >210–220 ℃(均聚 POM 热稳定窗口比共聚窄,>220 ℃ 快速分解释甲醛腐蚀螺杆);喷嘴 190–195 ℃;4013A 中粘度取 190–200 ℃ 充模稳。
模具与注射:模温 80–100 ℃(耐候外观件取上限降内应力、保表面均匀),中压中速注射,保压压力较高(POM 收缩大需补缩),背压<1 MPa,螺杆转速 100–150 rpm 低剪切,排气槽 0.02–0.04 mm;模具用不锈钢(SUS420J2/SUS304)防甲醛腐蚀。
UV 体系保护:回料掺混会稀释 UV 剂浓度,户外件新料或 ≤15% 同牌号干净水口;严禁混非耐候 POM(4010/4520)回料,否则局部先粉化。
化学避坑:规避硝酸/浓/长期接触,规避次氯酸钠、双氧水、酚类;汽油/机油/洗涤剂/醇类稳,但刹车液(醇醚 DOT3/4)长期接触需确认。
阻燃误区:4013A 是 HB,强电裸露外壳不能用,图纸标 V-0 时换阻燃 POM 或改结构。
户外极限:裸料耐候 3–5 年(中纬度),赤道强日照/沙漠区建议仍喷透明 UV 清漆双保险;长期接触热水(>60 ℃ 持续)共聚更优,4013A 均聚会缓慢水解。
装配禁忌:均聚 PIV 边缘脆性高于共聚,手柄/卡扣忌过盈锤入,自攻螺钉预孔取径 0.85 倍,金属嵌件预热 80 ℃ 防收缩应力裂。
后处理:精密件 80 ℃×2 h 退火释内应力,时效 24–48 h 后精加工;户外件退火后 UV 老化曲线更平滑。
储存:原包防潮扎口,避阳光直射(袋内结露反潮),开封尽快用。
