高强度打印机部件PES德国巴斯夫E2010G4中粘度30%玻纤增强
巴斯夫(BASF)Ultrason® E 2010 G4 产品详细介绍(聚醚砜PESU · 20%短玻纤增强 · 中粘度 · 高刚性高强度 · 注射成型 · 打印机部件专用)
一、产品概述Ultrason® E 2010 G4(全称 Ultrason® E PESU 2010 G4 UN / SW编号E41871)是德国巴斯夫(BASF)生产的20wt%短玻璃纤维增强聚醚砜(Polyethersulfone,PESU)特种工程塑料,属中等粘度注射成型级(Injection Molding Grade)。
该牌号在未增强PESU(Ultrason® E 2010)基础上添加20%短切E-玻璃纤维,使机械强度、刚性、抗蠕变性及尺寸稳定性大幅提升——拉伸强度达130MPa、弯曲模量≈6900MPa、热变形温度HDT(1.8MPa)提升至222℃(未退火),保持PESU固有的本征无卤阻燃(UL94 V-0@1.6mm)、耐水解(可反复134℃蒸汽灭菌)、耐化学性及连续使用温度180℃。巴斯夫原厂TDS明确将Printer Parts / Printer Cartridges(打印机部件/墨盒结构件)列为典型应用,是OA办公设备高温高精度传动/支撑件的经典选材。
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生产商:BASF SE(德国路德维希港 / 亚太产线等同)
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品牌:Ultrason® E(PESU聚醚砜系列)
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牌号含义:E 2010=中粘度未增强PESU基材;G4=20% Glass Fiber(玻纤增强);UN=Uncolored Natural 本色浅琥珀不透明颗粒
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加工方式:注射成型(Injection Molding)
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阻燃:UL94 V-0@1.6mm|V-0@3.0mm(无卤自阻燃,分子含砜基)
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包装:25kg/包 铝箔复合防潮袋
二、典型物性参数表项目 | 典型值 | 单位 | 测试标准 |
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基本信息 | |||
聚合物类型 | PESU 聚醚砜 + 20% 短玻纤 | — | — |
外观 | 本色浅琥珀不透明颗粒(Natural)/ 黑 | — | 目视 |
密度(23℃) | 1.50 | g/cm³ | ISO 1183 / ASTM D792 |
吸水率(23℃·24h) | 0.20~0.25 | % | ISO 62 |
平衡吸水率(23℃·50%RH) | 0.60 | % | ISO 62 |
饱和吸水率(23℃·浸水) | 1.6 | % | ISO 62 |
成型收缩率(流动/MD·3.2mm) | 0.36 | % | ISO 294-4 |
成型收缩率(横向/TD·3.2mm) | 0.61 | % | ISO 294-4 |
MVR(360℃/10kg) | 29 | cm³/10min | ISO 1133 |
机械性能(23℃·干态) | |||
拉伸强度(断裂) | 130 | MPa | ISO 527-2 / ASTM D638 |
拉伸断裂伸长率 | 3.0~3.2 | % | ISO 527-2 |
拉伸模量(杨氏模量) | 6900 | MPa | ISO 527-2 |
弯曲强度(断裂) | 160~180 | MPa | ISO 178 / ASTM D790 |
弯曲模量 | 6800~7200(典型6900) | MPa | ISO 178 |
悬臂梁缺口冲击(Izod Notched·23℃) | 8.0 | kJ/m² | ISO 180 / ASTM D256 |
悬臂梁缺口冲击(Izod·-30℃) | 8.0 | kJ/m² | ISO 180 |
简支梁缺口冲击(Charpy Notched·23℃) | 8.0 | kJ/m² | ISO 179/1eA |
简支梁无缺口冲击(Charpy Unnotched·23℃) | 60 | kJ/m² | ISO 179/1eU |
球压硬度(H 961/30) | 205 | MPa | ISO 2039-1 |
拉伸蠕变模量(1000h·23℃) | ≈6500~6800 | MPa | ISO 899-1 |
热性能 | |||
玻璃化转变温度 Tg(DSC) | 225 | ℃ | ISO 11357-3 |
热变形温度 HDT(1.8MPa·未退火) | 222 | ℃ | ISO 75-2/A / ASTM D648 |
热变形温度 HDT(0.45MPa·未退火) | >240 | ℃ | ISO 75-2/B |
维卡软化温度(Vicat B/50) | ≈215~225 | ℃ | ISO 306 |
连续使用温度(空气中·长期) | -40~+180~200 | ℃ | UL 746B (RTI Elec/Imp=180℃; RTI Str=190℃) |
线性热膨胀系数(流动·23~80℃) | ≈2.0×10⁻⁵ | K⁻¹ | ISO 11359-2 |
燃烧性能 | |||
UL94 阻燃等级(1.6mm) | V-0 | — | UL 94 |
UL94 阻燃等级(3.0mm) | V-0 / 5VA参考 | — | UL 94 |
极限氧指数 LOI | ≈42~43 | % | ISO 4589-2 |
电气性能 | |||
体积电阻率 | ≥1×10¹⁵ | Ω·cm | IEC 60093 / ASTM D257 |
表面电阻率 | ≥1×10¹⁵ | Ω | IEC 60093 |
介电强度(3.2mm·in oil) | 37 | kV/mm | IEC 60243-1 / ASTM D149 |
相对介电常数(100Hz/1MHz) | 4.2~4.3 | — | IEC 60250 |
CTI(相比漏电起痕指数) | PLC 3(≈125V) | — | IEC 60112 |
注塑工艺参考 | |||
预干燥温度 | 130~150(推荐140~150) | ℃ | — |
干燥时间 | 4h(新开封未受潮可略短) | h | — |
建议含水率 | ≤0.02% | — | — |
料筒后段温度 | 340~360 | ℃ | — |
料筒中段温度 | 360~375 | ℃ | — |
料筒前段/射嘴温度 | 365~385(熔体370~380) | ℃ | — |
⚠️ 严禁超过400℃ | — | — | — |
模具温度 | 150~190(推荐160~180) | ℃ | — |
注射压力 | 中高压(800~1500bar料筒压) | — | — |
保压压力 | 为注射压50~70% | — | — |
螺杆转速 | 30~60(低剪切) | rpm | — |
背压 | 0.3~0.8 | MPa | — |
⚠️ 以上为典型参考值,具体以BASF原厂TDS及当批COA为准。玻纤带来各向异性(流动向收缩小≈0.36%,横向≈0.61%)。
三、产品核心特点——针对打印机部件设计需求•
高强度 + 高刚性(20% GF增强效果)
拉伸强度130MPa、弯曲模量≈6900MPa,比未增强PESU刚性提升约2.5倍,抗蠕变优异(1000h蠕变模量保持率高),能承受打印机走纸齿轮、墨盒导架、搓纸辊支架等长期交变受力而不发生变形。
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超高耐热 & 尺寸稳定——适应打印机内部温升
Tg=225℃、HDT@1.8MPa=222℃、RTI=180℃(Elec/Imp),打印机定影单元周边或长时间运行内部温升(60~90℃)下刚性几乎无衰减;玻纤抑制热膨胀(CLTE流动向≈2.0×10⁻⁵/K),与金属轴/轴承配合间隙长期稳定,减少卡纸或异响。
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本征无卤阻燃 V-0
分子含砜基自带难燃性,不添加卤素//锑系阻燃剂即达UL94 V-0(1.6mm),燃烧低烟低毒,满足办公设备阻燃法规及环保要求(RoHS/REACH)。
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中粘度 · 良好流动性——适合带筋/嵌件复杂件
MVR=29cm³/10min(360℃/10kg),流动性适中优于高粘度牌号(E 3010 G系列),可充模带小型肋位、定位孔、金属嵌件包覆的打印机结构件;含内润滑剂改善脱模。
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耐水解 & 耐办公环境化学品
可耐受偶尔接触墨水(染料/颜料分散液需确认兼容性)、酒精擦拭、清洁剂及温热潮湿环境(部分机型有加湿/除湿功能);不耐酮类(/)、氯代烃及浓强酸碱。
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低吸湿 · 尺寸长期稳定
平衡吸水率仅0.6%,饱和1.6%,远低于尼龙(PA6/PA66>2~3%),在温湿度变化大的办公环境中尺寸漂移极小,保证精密走纸间隙。
四、主要应用领域行业 | 典型制品 |
|---|---|
办公自动化/OA设备(主力) | 打印机/复印机墨盒框架及导架、搓纸辊支架、走纸齿轮/凸轮、定影单元侧板(非接触热源)、输稿器铰链、扫描仪传动臂、传真机卡纸检测拨杆 |
电子/电气(高温) | 连接器(耐高温型)、继电器/断路器灭弧侧板/支架、SMT载具(可过回流焊)、FPC补强板基材、端子座 |
汽车(发动机周边非接触燃料) | 传感器外壳(EGR/温度)、车灯反射罩支架、熔断器盒、涡轮旁通阀小壳体(短时高温) |
工业/分析仪器 | 色谱仪管路接头基座、耐温视镜框架、膜组件端板、高温阀门阀座 |
照明 | LED大功率反射杯支架、HID灯座 |
选型对比:若需更高刚性(30%GF)选 E 2010 G6(HDT≈220~223℃同档但刚性略高、韧性略降);若需未增强半透明可灭菌件选 E 2010/E 3010;若需高韧性+耐酮类选 PPSU(Ultrason® P 2010 G4)。E 2010 G4 是打印机结构件常用20%玻纤平衡牌号。
五、注塑加工与注意事项(关键!)•
⚡ 预干燥(极重要):PESU吸湿不大但高温下水引发水解降解,130~150℃(推荐140~150℃)鼓风/除湿干燥≥4h,含水率≤0.02%;新开封若确认未受潮可120℃×2h,但建议充分干燥。干燥后密闭保温或快速投料。
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料筒温度:熔体360~390℃(推荐370~380℃),后段340~360℃防架桥,前段/喷嘴365~385℃;不超过400℃防热氧化变色分解。须用耐腐蚀合金螺杆/料筒(氮化+镀层),避免含铜部件长期接触(铜离子催化PESU热氧降解)。
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模具温度:150~190℃(推荐160~180℃),高模温降低内应力、减少熔接痕明显及表面橘皮,对玻纤增强料尤为重要——过低模温(<120℃)易致冷料斑及较高残余应力引发后开裂。
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注射参数:
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中高速填充(避免过早冻结),注意玻纤取向引起的各向异性翘曲;
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保压充分(保压为注射压60~70%,时间依壁厚8~15s/mm)补偿玻纤低收缩导致的局部缩孔风险(筋位根部);
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背压0.3~0.8MPa不宜过高(防玻纤过度剪断及生热分解);
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螺杆转速30~60rpm(低剪切)。
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浇口与排气:浇口尺寸宜稍大(减少玻纤痕及喷射),侧浇口/扇形较优;排气槽深0.02~0.03mm(PES易焦烧),多筋位注意困气。
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清洗/停机:开机用PE-HD或专用高温清洗料清洗;停机>30min建议排空或降温至200℃以下,重新升温后排净降解料再生产。玻纤料残留难清,必要时用高MI PE/PP多次清洗。
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后处理(退火):重要精密承力件可在180~200℃×1~2h退火消除内应力,随炉缓冷(关键防骤冷致开裂)。
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安全:加工温度高注意防烫伤及车间通风;废料可回收粉碎与新料共混(回料比例≤15~20%,过多引起玻纤破损及性能降),须充分再干燥。
