玻纤增强 PC(LEXAN™ 3412R-131)
基础创新塑料(日本/亚太)· 汽车领域应用专篇
20% 玻璃纤维增强 · 无卤阻燃 UL94 V-0/5VA · 高刚性 · 高耐热 · 尺寸稳定
一、产品介绍
LEXAN™ 3412R-131 是沙特基础工业公司(SABIC)旗下基础创新塑料(日本/亚太)推出的高性能玻纤增强聚碳酸酯(PC)产品,隶属于经典的 LEXAN™ 3412R 系列。牌号中“3412”代表 20% 玻璃纤维增强的阻燃 PC 平台,“R”表示内置高效脱模剂(Internal Mold Release,便于注塑脱模、提升生产效率),“-131”为面向日本/亚太市场的色号/应用变体(通常为本色或黑色不透明)。
该牌号的核心定位可概括为“玻纤增强 + 高刚性 + 高耐热 + 无卤阻燃 + 尺寸稳定”。在纯 PC 优异的抗冲击性、透明潜力与电绝缘性基础上,通过 20% 短切玻璃纤维增强,显著提升了拉伸/弯曲强度、弯曲模量与抗蠕变能力,将热变形温度推高至 146–148℃,并配套无卤无溴阻燃体系,达到 UL94 V-0(1.5mm)与 5VA(3.0mm)等级。它专为汽车、电子电气及其他对强度、耐热与防火安全提出高要求的工业结构件而设计,尤其适合替代金属实现轻量化。
与通用纯 PC(如 LEXAN™ 141R)相比,3412R-131 的弯曲模量由约 2300 MPa 跃升至 5512 MPa(提升约 1.4 倍),热变形温度由约 132℃ 提升至 146℃(1.8MPa),阻燃等级由 HB 提升至 V-0/5VA,尺寸稳定性与抗蠕变显著改善;代价是材料由透明转为不透明、冲击韧性略有下降。这一取舍使其成为汽车耐热受力结构件与电气阻燃件的理想选择。
二、公司介绍
沙特基础工业公司(SABIC)是的石化与高性能材料企业之一,业务遍及 50 多个国家。其工程塑料事业部前身为通用电气(GE)塑料集团,2007 年并入 SABIC 后沿用“基础创新塑料(Innovative Plastics)”品牌,继续运营 LEXAN™(PC)、CYCOLAC™(ABS)、VALOX™(PBT)等经典产品线。基础创新塑料在日本/亚太设有研发、生产与技术服务网络,3412R-131 即面向该区域市场供应。
LEXAN™是 SABIC 旗下历史悠久、应用广的聚碳酸酯品牌之一,自 1960 年代问世以来,凭借高抗冲、高耐热、优异电绝缘与良好加工性,成为全球 PC 市场的。3412R 系列在原厂产品目录中明确为“20% 玻璃纤维 filled、4.3 MFR、含脱模剂、阻燃 UL94 V-0 与 5VA 评级”的牌号(SABIC 官网),3412R-131 是其面向日本/亚太的对应规格。
在合规与认证方面,3412R-131 采用非氯非溴(无卤无溴)阻燃体系,符合 RoHS、REACH 等环保要求,具备 UL 认证(黄卡)与 UL 746 RTI 130℃ 长期热指数评级,可满足汽车、电子电气等行业对阻燃、环保与长期可靠性的合规需求。
三、产品性能
① 刚韧平衡、高刚性高强度:20% 玻纤增强使拉伸强度达 110 MPa、弯曲强度 131 MPa、弯曲模量约 5512 MPa,刚性较纯 PC 大幅提升,承载与抗变形能力强;保留 PC 本征韧性,悬臂梁缺口冲击强度约 107 J/m,不易脆断。
② 优异阻燃安全冗余:采用无卤阻燃体系,UL94 达 V-0(1.5mm)与 5VA(3.0mm),部分资料在 1.5mm 下标注 V-1,实际以 UL 黄卡为准;满足汽车内饰、电气部件对防火安全的严苛要求。
③ 高耐热与尺寸稳定:热变形温度(1.8MPa)约 146℃、(0.45MPa)约 148℃,维卡软化点约 165℃,UL RTI 电气/机械均为 130℃,长期使用温度范围约 -40~130℃;低成型收缩率(0.10–0.30%)与低吸水率(0.16%/24h)赋予其优异的尺寸稳定性与抗蠕变能力。
④ 良好电气绝缘:体积电阻率 >1.0×10¹⁷ Ω·cm,介电常数约 3.13–3.17,CTI 达 PLC5(相比漏电起痕指数高),适用于汽车电气、连接器、继电器等绝缘部件。
⑤ 易加工、适配结构件注塑:MFR 约 4.3 g/10min(300℃/1.2kg),中等流动性配合内置脱模剂,注塑脱模顺畅,适合汽车复杂结构件与高精度尺寸件成型。
四、产品用途(汽车领域应用专篇)
3412R-131 凭借“高刚性+高耐热+阻燃+尺寸稳+电绝缘优”的综合优势,在汽车领域覆盖动力热端、照明、内外饰、电气电子及新能源五大子系统,是汽车轻量化与电气化的优选结构材料。
汽车子系统 | 典型部件 | 选用理由 |
动力与热端部件 | 发动机周边耐热支架、传感器壳体、继电器/ECU基座、电池包组件 | 耐热146℃+、阻燃V-0、尺寸稳 |
照明系统 | 前照灯/雾灯壳体与支架、灯座、耐高温灯具结构件 | 耐热+阻燃+绝缘,适配LED化 |
内外饰结构件 | 仪表盘支架、车门模块、内饰阻燃结构件、后视镜支架 | 高刚性+低收缩,装配精度高 |
电气与电子 | 车载连接器、保险丝盒、线束端子台、充电部件绝缘件 | 绝缘优异+CTI高+阻燃 |
新能源部件 | 电池包结构/盖板、电控单元支架、充电桩绝缘阻燃件 | 无卤阻燃+RTI130℃长期可靠 |
动力与热端:发动机周边耐热支架、传感器壳体、继电器/ECU 基座、电池包组件——耐热 146℃+、阻燃 V-0、尺寸稳定。
照明系统:前照灯/雾灯壳体与支架、灯座、耐高温灯具结构件——耐热+阻燃+绝缘,适配汽车照明 LED 化趋势。
内外饰结构:仪表盘支架、车门模块、内饰阻燃结构件、后视镜支架——高刚性+低收缩,装配精度高、阻燃安全。
汽车电气电子:车载连接器、保险丝盒、线束端子台、充电部件绝缘件——绝缘优异、CTI 高、阻燃可靠。
新能源部件:电池包结构/盖板、电控单元支架、充电桩绝缘阻燃件——无卤阻燃+RTI 130℃ 长期运行可靠。
选材提示:该牌号为含 20% 玻纤的不透明材料,不适用于需透明/光学效果的部件;汽车户外长期暴晒件建议结合涂装或确认耐候方案(本牌号未专门标注 UV 稳定剂)。具体汽车部件量产选材应以 SABIC 原厂新 TDS、UL 黄卡及主机厂认可清单为准。
五、产品物性表
说明:下表数据依据 SABIC LEXAN 3412R 亚太 TDS、普拉司网物性库及多份公开物性资料综合整理,测试方法以 ASTM 为主,部分为 SABIC 内部方法/UL 标准;数值为典型值,仅供选材参考,不作为部件/模具设计依据。
类别 | 项目 | 测试条件 | 测试结果 | 单位 | 测试方法 |
物理性能 | 密度 | 23℃ | 1.35 | g/cm³ | ASTM D792 |
物理性能 | 吸水率 | 24hr | 0.16 | % | ASTM D570 |
物理性能 | 吸水率 | 平衡,23℃ | 0.29 | % | ASTM D570 |
物理性能 | 成型收缩率 | 流动,3.2mm | 0.10–0.30 | % | SABIC法 |
物理性能 | MFR | 300℃/1.2kg | 4.3 | g/10min | ASTM D1238 |
机械性能 | 拉伸强度 | 断裂 | 110 | MPa | ASTM D638 |
机械性能 | 断裂伸长率 | 断裂 | 5.0 | % | ASTM D638 |
机械性能 | 弯曲强度 | 屈服 | 131 | MPa | ASTM D790 |
机械性能 | 弯曲模量 | — | 5512 | MPa | ASTM D790 |
机械性能 | 洛氏硬度 | M标尺 | 91 | — | ASTM D785 |
机械性能 | 洛氏硬度 | R标尺 | 122 | — | ASTM D785 |
冲击性能 | 悬臂梁缺口冲击 | 23℃ | 107 | J/m | ASTM D256 |
冲击性能 | 悬臂梁无缺口冲击 | 23℃ | 1014 | J/m | ASTM D4812 |
热学性能 | 热变形温度 | 0.45MPa,未退火 | 148 | ℃ | ASTM D648 |
热学性能 | 热变形温度 | 1.8MPa,未退火 | 146 | ℃ | ASTM D648 |
热学性能 | 维卡软化温度 | — | 165 | ℃ | ASTM D1525 |
热学性能 | 线性热膨胀系数 | -40~95℃ | 2.7×10⁻⁵ | 1/℃ | ASTM E831 |
热学性能 | RTI(电气/机械) | UL746 | 130 | ℃ | UL 746 |
电气性能 | 体积电阻率 | — | >1.0×10¹⁷ | Ω·cm | ASTM D257 |
电气性能 | 介电常数 | 60Hz | 3.17 | — | ASTM D150 |
电气性能 | 介电常数 | 1MHz | 3.13 | — | ASTM D150 |
可燃性能 | UL94阻燃等级 | 1.5mm | V-0 | — | UL 94 |
可燃性能 | UL94阻燃等级 | 3.0mm | 5VA | — | UL 94 |
其他 | 相比漏电起痕指数CTI | UL746 | PLC5 | — | UL 746 |
其他 | 泰伯磨耗 | CS-17,1kg | 17 | mg/1000cy | ASTM D1044 |
六、注意事项
① 干燥:PC 吸湿敏感,注塑前须在 100–130℃ 热风/除湿干燥 2–4 小时,将含水率控制在 ≤0.02%,以防银纹、气泡、水解导致性能下降。
② 注塑工艺窗口:料筒温度建议 285–315℃,模具温度 85–105℃;避免熔体温度超过约 340℃ 以防热降解。玻纤增强件建议中高注射压力、适当保压补缩,并注意排气以防玻纤取向引起的翘曲与表面浮纤。
③ 加工方式:本牌号为注塑级,主用于注塑成型;挤出加工需另行评估工艺与配方适配性。
④ 化学与耐候:PC 耐油、耐水但耐强碱/芳香烃/酮类较弱,接触化学品前建议做相容性试验;本牌号未专门标注 UV 稳定剂,汽车户外长期暴晒件建议配套耐候/涂装方案。
⑤ 阻燃与环保:采用无卤无溴阻燃体系,符合 RoHS/REACH;阻燃等级以 UL 黄卡实测厚度为准(1.5mm 约 V-0/V-1、3.0mm 约 5VA),不同色号/厚度可能存在差异。
⑥ 数据声明:本文物性为典型值,受颜色、加工条件、样品制备等影响可能存在正常波动;正式量产与部件设计请以 SABIC 原厂新 TDS 及 UL Yellow Card 为准。
附录 A 注塑工艺参数速查表
工艺环节 | 要点 | 推荐参数/说明 |
干燥 | 热风/除湿干燥 | 100–130℃,2–4h,含水率≤0.02% |
料筒温度 | 一段→三段 | 建议 285–315℃(熔点以上,避免>340℃) |
模具温度 | 模温机控制 | 85–105℃(改善表面与结晶) |
注射压力 | 保压+射压 | 中高压,具体按产品结构调节 |
螺杆转速 | 中速 | 避免过高剪切导致玻纤断裂 |
背压 | 适度 | 0.5–1.0 MPa 助排气与均化 |
保压时间 | 依壁厚 | 以补缩充分、无缩痕为度 |
冷却时间 | 依壁厚 | 玻纤增强件可适当延长以降翘曲 |
退火(可选) | 热风/烘箱 | 约120–130℃保温后缓冷,释放内应力 |
附录 B LEXAN™ 相近增强阻燃 PC 牌号对比
牌号 | 玻纤含量 | 阻燃等级 | 定位/应用方向 |
3412R-131(本牌号) | 20% GF | V-0/5VA | 汽车/电气高强度阻燃结构件 |
3413R-131 | 30% GF | V-1/V-0 | 更高刚性耐热,受力更大的结构件 |
3413HF | 30% GF | V-1/V-0 | 高流动,薄壁复杂件 |
3414R | 40% GF | 阻燃 | 超高刚性,重承载结构件 |
500R | 10% GF | — | 中等增强,兼顾韧性与刚性 |
数据来源:SABIC 官网 LEXAN 3412R 产品页、SABIC/LEXAN 3412R 亚太 TDS、普拉司网物性库(plasway/plas.com)及多份公开物性资料综合整理。仅供选材参考,不构成任何认证或保证。
