导电级 PA66 德国巴斯夫 Ultramid® A3WC4 全维度产品手册
一、公司介绍(巴斯夫与 Ultramid® 品牌)
巴斯夫(BASF SE,德国路德维希港)是全球大化工企业,其 Ultramid®(尤特米德) 覆盖 PA66(A 系列)、PA6(B 系列)、PA6/66 共聚(C 系列)及特种高温尼龙的全矩阵工程塑料,在德国、上海/湛江、韩国等地生产,UL 黄卡体系完备(A3WC4 归属 E41938 系列)。
A3WC4 属于 Ultramid® A 系列"导电改性"家族:牌号解码 A3=标准粘度 PA66 注塑基料;W=玻纤/碳纤增强体系;C4=20 wt% 短切碳纤维增强导电级(C=carbon fiber)。由德国原厂生产、上海授权经销体系面向华南汽车、电子电气、工业传动、工具集群供货,25 kg/袋原厂防潮包装,随批附 COA、UL 黄卡、RoHS/REACH、MSDS 与 TDS。UL 黄卡可用、HB 阻燃(0.8/1.6 mm 均 HB)。
二、产品介绍(核心定位)
Ultramid® A3WC4 = 聚酰胺66(PA66)+ 20 wt% 短切碳纤维(CF)增强 + 长效热稳定 + 内润滑/脱模体系 + 导电改性注塑级黑色粒料,ISO 标识 >PA66-CF20<。
它用碳纤维替代传统玻纤(GF):碳纤维模量是玻纤的 2–3 倍、密度更低(1.76 vs 2.5 g/cm³)、自带连续导电通路,拉伸模量高达 17 GPa(远超 30GF 玻纤料)、密度仅 1.22 g/cm³(比 30GF 料轻约 10%)、体积电阻率 0.0155 Ω·m、表面电阻率约 7000 Ω。专攻"既要高刚性承载、又要 ESD/EMI 防护、还要轻量化"的精密结构件——防静电托盘、芯片搬运件、连接器屏蔽壳、电动工具外壳、连杆/齿轮是其主场。
三、产品性能(核心特点)
结构型导电(碳纤维三维网络):体积电阻率 0.0155 Ω·m、表面电阻率 约 7000 Ω(IEC 62631),稳定落在 ESD 耗散区(10³–10⁵ Ω),防静电、电磁屏蔽(EMI)一体化;无炭黑析出、不污染触点、不腐蚀 PCB 铜端子,导电均匀无局部绝缘死角,优于炭黑抗静电料。
超高刚性 + 轻量化:拉伸模量 17000 MPa、拉伸断裂强度 230 MPa、弯曲模量 11000–13800 MPa,模量远超 30% 玻纤增强 PA66;密度仅 1.22 g/cm³,整机减重明显,螺丝锁附不滑牙、长期受力不变形。
耐热老化强:熔点 260℃,HDT(1.8 MPa)245℃、0.45 MPa 250℃;5000 h 长期使用温度达 175℃(以拉伸强度下降 50% 计),短时峰值 240℃,热稳定体系使高温性能衰减极慢。
尺寸稳定 + 低蠕变:流动向收缩仅 0.22–0.30%、垂流向 0.48–0.58%,碳纤取向可控、蠕变极小;线膨胀系数平行 9×10⁻⁶/K、垂直 86×10⁻⁶/K,近金属,与嵌件注塑热循环界面应力低。
耐磨自润滑:碳纤维 + 内润滑体系,干摩擦系数低,配对金属面磨损小,适合滑动/转动/连杆类运动件。
韧性可接受:无缺口简支梁冲击 60 kJ/m²(23℃)、50 kJ/m²(-30℃),缺口 11 kJ/m²(23℃)、8 kJ/m²(-30℃),低温韧性优于高玻纤料。
四、产品用途
ESD/洁净室:防静电托盘、芯片/晶圆搬运盒、SMT 载具、半导体封装设备件、硬盘驱动器组件(无析出、不污染)。
电磁屏蔽:连接器屏蔽壳、传感器壳体、电控模块支架、测量仪器外壳(EMI 防护)。
汽车(非外观):连杆、连接杆(connecting rods,牌号典型应用)、传感器壳、车灯座、非引擎舱轻量化支架(导电+轻+刚)。
电动工具与工业:工具外壳(防静电+高刚)、打印机/复印机机架、纺织机梭子、泵体非过流件、导轨镶块。
通用件:滑轮、轴承保持架、齿轮辅件、健身器材转轴套。
⚠️ 禁用:UL94 V-0/V-2 强制带电主壳体(仅 HB)、长期沸水/强酸碱件、外观高光件(碳纤维浮纤呈明显黑色纹理,属正常外观)。
五、产品物性表(A3WC4,典型值,干态/DAM 23℃注塑试样)
性能类别 | 测试项目 | 测试条件 | 方法 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|---|
物理 | 密度 | 23℃ | ISO 1183 | 1220 / 1.22 | kg/m³ / g/cm³ |
物理 | 碳纤维含量 | — | — | 20 | wt% |
物理 | 外观 | — | — | 黑色(原厂) | — |
物理 | 平衡吸水率 | 23℃水 | ISO 62 | 6.2–6.8 | % |
物理 | 吸湿率 | 23℃/50%RH | ISO 62 | 1.8–2.2 | % |
物理 | 成型收缩率(流动) | 3 mm | ISO 294-4 | 0.22–0.30 | % |
物理 | 成型收缩率(垂直) | 3 mm | ISO 294-4 | 0.48–0.58 | % |
机械 | 拉伸模量 | 23℃干态 | ISO 527 | 17000 | MPa |
机械 | 拉伸断裂强度 | 23℃干态 | ISO 527 | 230 (160调) | MPa |
机械 | 断裂伸长率 | 23℃ | ISO 527 | 2.5 (6.0调) | % |
机械 | 弯曲模量 | 23℃ | ISO 178 | 11000–13800 | MPa |
机械 | 简支梁缺口冲击 | 23℃ | ISO 179/1eA | 11 (16调) | kJ/m² |
机械 | 简支梁缺口冲击 | -30℃ | ISO 179/1eA | 8 | kJ/m² |
机械 | 简支梁无缺口冲击 | 23℃ | ISO 179/1eU | 60 (70调) | kJ/m² |
机械 | 简支梁无缺口冲击 | -30℃ | ISO 179/1eU | 50 | kJ/m² |
热 | 熔点 | DSC | ISO 3146 | 260 | ℃ |
热 | HDT 1.8 MPa | 未退火 | ISO 75 | 245 | ℃ |
热 | HDT 0.45 MPa | 未退火 | ISO 75 | 250 | ℃ |
热 | 长期使用温度 | 5000h,50%强度 | — | 175 | ℃ |
热 | 短时峰值温度 | 数小时 | — | 240 | ℃ |
热 | 线膨胀系数(平行) | 23–55℃ | ISO 11359 | 9×10⁻⁶ | /K |
热 | 线膨胀系数(垂直) | 23–55℃ | ISO 11359 | 86×10⁻⁶ | /K |
导电(核心) | 体积电阻率 | 干态 | IEC 62631-3-1 | 0.0155 | Ω·m |
导电(核心) | 表面电阻率 | 干态 | IEC 62631-3-2 | 约7000 (4600*) | Ω |
电气 | 介电强度 | — | IEC 60243-1 | 5 | kV/mm |
电气 | CTI | 溶液A | IEC 60112 | 100 | V |
阻燃 | UL94 / IEC 60695 | 0.8 / 1.6 mm | UL 94 | HB | — |
加工 | MVR | 275℃,5kg | ISO 1133 | 10–38 | cm³/10min |
注:"调"=调湿态(23℃/50%RH 平衡);体积电阻率 0.0155 Ω·m ≈ 1.55 Ω·cm,表面电阻率约 7×10³ Ω,属 ESD 耗散级;数值以 BASF 当批 TDS/COA 为准。
六、注塑工艺与注意事项
项目 | 推荐参数 |
|---|---|
干燥 | 80–90℃ 热风/除湿 3–4 h,含水率 ≤0.15%(PA66 强吸湿,水分超标银丝、冲击下滑、导电不稳) |
料筒温度 | 后段 260–270℃ / 中段 270–285℃ / 前段 280–290℃ |
熔体温度 | 280–300℃(官方窗口),上限 ≤295–300℃,防热稳定剂分解、碳纤剪切断裂 |
模具温度 | 85–95℃(建议 90℃),改善浮纤、提升表面均匀度 |
注射 | 中压中速(60–110 MPa),中低速保护碳纤长度;排气槽 0.03–0.05 mm 防气纹烧焦 |
螺杆 | 必须氮化/双合金螺杆(碳纤磨损螺杆严重),背压 0.5–1.5 MPa |
关键提示:
导电机制=碳纤维,非炭黑:三维连续导电网络,导电性对流向敏感(平行/垂直电阻率差异大),设计 ESD 路径时需考虑纤维取向;不可与炭黑抗静电料混为一谈。
CTI 偏低(100V):碳纤维导电导致耐漏电起痕下降,高压绝缘件慎用,需做整机耐压/漏电起痕复试。
仅 HB 阻燃:非 V-0,带电主防火壳体需换阻燃导电方案(如 A3X2G5+导电包)或外加防火结构。
浮纤外观:碳纤维浮纤呈黑色纹理,属正常现象,外观件需皮纹/喷砂/喷涂掩盖;黑色本体无需配色。
耐磨螺杆:碳纤高磨损,务必双合金螺杆+耐磨料筒,否则机台寿命骤降。
回料:回料 ≤30% 同源干燥,不建议 4 次以上循环,多次回收导电性/刚性小幅下降。
