美国杜邦 Delrin® 100ST-BK010(超韧·高抗冲·耐磨·增韧均聚POM)全维度技术文案
一、公司介绍:Delrin® 与杜邦工程塑料血脉
Delrin®(戴林)是全球均聚甲醛(POM-H)的创始品牌,1959 年由美国杜邦(DuPont)首次工业化量产,定义了"赛钢"这一工程塑料品类。2023 年杜邦高性能聚合物业务重组后,Delrin 品牌由 Delrin USA, LLC(塞拉尼斯体系) 延续运营,牌号命名、UL 黄卡(E41938)、TDS 技术体系完整沿用原杜邦平台,仍惯称"美国杜邦 POM 100ST-BK010"。
Delrin 100 系列是高分子量均聚 POM 的基础旗舰,靠分子链本身的高分子量 + 高结晶度实现"高强度+高韧性+高抗疲劳",而非依赖外添加冲击改性剂。而 100ST 在此基础上进一步做超韧化改性(POM-HI,增韧级),把缺口冲击强度推到普通 100P 的 6 倍以上,成为 Delrin 家族抗冲击能力的天花板牌号,专门用于"普通 POM 一撞就脆断、PA 又太吸湿变形"的严苛受力场景。
二、产品介绍:Delrin® 100ST-BK010
100ST-BK010 是 Delrin 100 系列中的超韧、高粘度、增韧改性均聚甲醛注塑级黑色牌号。"ST"= Super Toughened(超韧),"BK010"= Black 黑色色号。它在高分子量均聚 POM 基体上引入弹性体增韧相,形成微相分离能量耗散结构,实现"刚而不脆、撞而不裂"。
商品名:Delrin® 100ST-BK010(本色对应 100ST-NC010,物性等价)
基材:聚氧化亚甲基均聚物(POM-H),增韧改性(POM-HI,ISO 1043)
形态:黑色颗粒,25 kg/包
加工:注射成型(主),可评估挤出棒/管材
核心标签:超韧、高抗冲、增韧、高粘度、高伸长、耐磨自润滑、耐低温、抗蠕变、尺寸稳定、HB阻燃、低VOC
⚠️ 关键辨析:
100ST 是高粘度牌号(MVR 1.7 cm³/10min,MFR 2.0 g/10min),不是高流动料;增韧牺牲了流动性,只适合中厚壁、低流长比件。
增韧的代价是刚性下降:拉伸模量从普通 100P 的 3200 MPa 降至 1400 MPa、弯曲模量从 2900 降至 1100 MPa、HDT(1.8MPa) 从 ~110℃ 降至 60℃。这是"拿刚性换韧性"的必然取舍,选型时必须清醒。
BK010(黑色)常含 UV 稳定剂,户外耐候优于本色 NC010,但原厂 TDS 未把 100ST 标为耐候级,户外长期使用仍建议确认。
三、产品性能详解
1. 超高抗冲与超韧(核心卖点,Delrin 之)
简支梁缺口冲击 90 kJ/m²(23℃),-30℃ 仍保持 18 kJ/m²;-40℃ 悬臂梁缺口 20 kJ/m²
无缺口冲击 23℃ 与 -30℃ 均为 "No Break(不断裂)"——这是普通 POM(脆断)与增韧 POM 的本质分野
拉伸断裂伸长率 >50%,屈服伸长 30%,可承受剧烈形变而不突然断裂
约为普通均聚 POM(缺口冲击 ~8–9 kJ/m²)的 6–10 倍,-30℃ 低温不脆裂,彻底解决"POM 低温脆性失效"痛点
2. 耐磨与自润滑(第二卖点)
滑动摩擦系数(对自身,1h)0.32(ASTM D1894),比磨损率 60×10⁻⁶ mm³/N·m
保留均聚 POM 本征自润滑,无油干摩擦工况下磨损率低,齿轮、滑块、轴承保持架干跑寿命优异
对磨金属(钢轴、铝座)友好,不啃轴、不产生磨粒二次磨损
注意:100ST 是"基体自润滑",比磨损率虽低但不及 PTFE 填充级(100AF/500AF);极高 PV 连续重载改 AF/TL 系列
3. 抗蠕变与耐疲劳(高分子量优势)
拉伸蠕变模量:1h 1100 MPa → 1000h 550 MPa,长期载荷下仍有可观刚度保持
弯曲疲劳忍耐限度 16 MPa(10⁶ 周期,ASTM D671),适合长期反复受载件
高粘度带来高熔体强度,厚壁件保压性好、内应力低、不易开裂
4. 力学与硬度(增韧后的取舍)
拉伸屈服 41 MPa,拉伸模量 1400 MPa,弯曲模量 1100 MPa,弯曲应力(3.5%) 34 MPa
洛氏硬度 M58 / R105,邵氏 D 70——比普通 100P(M94/R120)软一档,这是增韧弹性体的代价
断裂伸长率 >50%,属典型"高韧中强",不适合高刚性结构承载(此时选 510GR 增强级)
5. 热学与尺寸
熔点 178℃,HDT(1.8 MPa)60℃,(0.45 MPa)100℃,维卡 170℃
连续使用 -40~90℃,短期峰值 100℃;玻璃化转变 -35℃,低温韧性源自于此
成型收缩率 流动 0.8% / 垂直 1.1%(部分资料标 1.3/1.4%),各向同性优于普通 POM,翘曲极小
吸水率:平衡 0.35%、饱和 0.9%,湿热尺寸漂移小
6. 电气与环保
体积电阻率 1×10¹⁴ Ω·cm,CTI 600 V,介电常数 4.4(100Hz)/3.8(1MHz)
VDA 275 甲醛 <8 mg/kg,VDA 277 有机挥发 2.9 µgC/g,低 VOC
UL94 HB(1.5mm),FMVSS 302 Class B;符合 RoHS、REACH
四、产品用途(典型落地场景)
汽车(主力方向)
高抗冲安全件:安全带卷收器棘轮/棘爪、安全气囊壳体、门锁防撞滑块、座椅调节机构凸轮
低温韧性件:-30℃ 环境下不脆裂的油箱盖锁舌、车灯调节卡扣、天窗导轨滑块
耐磨滑动件:换挡拨叉、手刹棘轮、出风口拨片连杆
工业与工具
电动工具抗摔件:电钻/冲击钻外壳卡扣、电池包锁扣、护片、减震滑块
输送与物流: conveyor 链轮、缓冲棘轮、防撞挡块、纺织机导纱器
建筑与运动
建筑扣件、门窗五金滚轮、铰链滑块;滑雪固定器、溜冰鞋扣具、护具连接件、运动器材抗摔结构件
家电与日用
洗衣机减震滑块、冰箱抽屉滑轨、吸尘器滚轮、拉链链牙、眼镜铰链、文具抗摔件
挤出型材
POM 棒/管/异型材坯料(CNC 精密加工,高韧不崩边)——100ST 高粘度特别适合挤出
五、产品物性表(方格表格)
类别 | 项目 | 典型值 | 单位 | 测试标准 |
|---|---|---|---|---|
基础 | 牌号 | Delrin® 100ST-BK010 | – | – |
基础 | 树脂类型 | 均聚POM-H,增韧(POM-HI) | – | ISO 1043/11469 |
物理 | 密度 | 1.34 | g/cm³ | ISO 1183 |
物理 | MVR(190℃/2.16kg) | 1.7 | cm³/10min | ISO 1133 |
物理 | MFR(190℃/2.16kg) | 2.0 | g/10min | ISO 1133 |
物理 | 吸水率(平衡,23℃/50%RH) | 0.35 | % | ISO 62 |
物理 | 吸水率(饱和,23℃浸渍) | 0.90 | % | ISO 62 |
物理 | 成型收缩率(流动/垂直) | 0.8 / 1.1 | % | ISO 294-4 |
机械 | 拉伸屈服应力 | 41 | MPa | ISO 527-1/-2 |
机械 | 拉伸模量 | 1400 | MPa | ISO 527-1/-2 |
机械 | 屈服伸长率 | 30 | % | ISO 527-1/-2 |
机械 | 名义断裂伸长率 | >50 | % | ISO 527-2 |
机械 | 弯曲应力(3.5%应变) | 34 | MPa | ISO 178 |
机械 | 弯曲模量 | 1100 | MPa | ISO 178 |
机械 | 拉伸蠕变模量(1h) | 1100 | MPa | ISO 899-1 |
机械 | 拉伸蠕变模量(1000h) | 550 | MPa | ISO 899-1 |
冲击 | 简支梁无缺口(23/-30℃) | No Break | – | ISO 179/1eU |
冲击 | 简支梁缺口(23℃) | 90 | kJ/m² | ISO 179/1eA |
冲击 | 简支梁缺口(-30℃) | 18 | kJ/m² | ISO 179/1eA |
冲击 | 悬臂梁缺口(23℃) | 90 | kJ/m² | ISO 180/1A |
冲击 | 悬臂梁缺口(-40℃) | 20 | kJ/m² | ISO 180/1A |
机械 | 洛氏硬度(M/R) | 58 / 105 | – | ISO 2039-2 |
机械 | 邵氏硬度(D,15s) | 70 | – | ISO 48-4 |
机械 | 泊松比 | 0.43 | – | ISO 527 |
摩擦 | 滑动摩擦系数(对自身,1h) | 0.32 | – | ASTM D1894 |
摩擦 | 比磨损率(对自身) | 60×10⁻⁶ | mm³/N·m | ASTM D1894 |
热学 | 熔融温度 | 178 | ℃ | ISO 11357-3 |
热学 | 玻璃化转变温度 | -35 | ℃ | ISO 11357-2 |
热学 | HDT(1.8MPa,未退火) | 60 | ℃ | ISO 75-2/A |
热学 | HDT(0.45MPa,未退火) | 100 | ℃ | ISO 75-2/B |
热学 | 维卡软化温度 | 170 | ℃ | ISO 306 |
热学 | 线膨胀系数(流动/垂直) | 130 / 140 | ×10⁻⁶/K | ISO 11359-2 |
电气 | 体积电阻率 | 1×10¹⁴ | Ω·cm | IEC 60093 |
电气 | 表面电阻率 | 1×10¹⁴ | Ω | IEC 60093 |
电气 | 相对介电常数(100Hz/1MHz) | 4.4 / 3.8 | – | IEC 60250 |
电气 | CTI | 600 (PLC0) | V | IEC 60112 |
阻燃 | UL94(1.5mm) | HB | – | UL 94 E41938 |
环保 | VDA275甲醛散发 | <8 | mg/kg | VDA 275 |
环保 | VDA277有机挥发 | 2.9 | µgC/g | VDA 277 |
环保 | FMVSS302燃烧等级 | Class B | – | ISO 3795 |
六、加工与选用注意事项
干燥:80–90℃ 热风/除湿干燥 2–4 h,含水 ≤0.2%(建议 ≤0.1%);增韧相更怕水解银丝,务必干燥。
料筒温度:优 215℃,范围 190–210℃(部分资料允许至 220℃),严禁 ≥230℃;均聚 POM 热窗窄,超温剧烈分解释放甲醛、致黑点;机筒滞留 3–5 min(长 20 min),停机用 PP/PE 清机。
模具温度:80–100℃(增韧料取偏高),高模温利结晶完整、降内应力、提升冲击韧性;厚壁件必取上限。
注射参数:高粘度料用低速-高压充模(填充压力 100–160 MPa),保压 80–100 MPa;必须充分排气(排气槽 0.02–0.03 mm);浇口宜大,避免剪切过热。
铜污染禁忌:POM 遇铜催化降解,机筒/喷嘴/模具镶件避铜,清机用 PP/PE。
流动边界:MVR 仅 1.7,不适合 <1 mm 薄壁、长流程、多腔模;此类工况改 500P/900P/1700P,别硬扛。
刚性边界(重点):拉伸模量只有 1400 MPa、HDT 仅 60℃。高刚性/高温结构承载件勿选 100ST——改 510GR(HDT164℃)或 PA66-GF/PPS;100ST 只做"抗冲耐磨+中温"件。
耐磨边界:中轻载自润滑够用;高 PV、连续重载滑动改 100AF/500AF(PTFE)、宝理 AW-02/LU-02。
收缩与翘曲:流动 0.8%/垂直 1.1%,各向同性优于普通 POM,翘曲极小,是它做大型抗冲件的优势;齿轮/轴承孔留研磨余量。
耐化学边界:耐汽油、机油、醇、弱碱、液压油;禁浓强酸、强氧化剂(次氯酸盐/铬酸)、酚类;长期热水慎选(共聚耐水解更优)。
户外/UV:BK010 黑色耐候优于本色,但 100ST 未正式标为耐候级;长期强日照户外件改 527UV 或追加 UV 稳定体系。
回料:同牌号干净回料 ≤20%(增韧料对回用更敏感),过量劣化冲击与表面;禁混纯 POM 或异料碎屑(增韧相比例失衡)。
合规:汽车件取 COA 核 IATF/REACH/RoHS/IMDS;UL 黄卡 E41938;食品/医疗接触确认 FDA 合规批号,非所有色母均合规。
七、小结
Delrin® 100ST-BK010 的站位极其鲜明——它是"Delrin 100 高分子量均聚的高韧基底" × "弹性体超韧增韧"的产物,专门解决"普通 POM 一撞就脆断、PA 又太吸湿变形、金属又太重太贵"这个经典材料三角困境。它的核心武器是:缺口冲击 90 kJ/m²、-30℃ 仍 18 kJ/m²、无缺口冲击 No Break——这是整个 Delrin 家族抗冲击的天花板。
