PEEK 美国索尔维 AV-750 注塑级 40%玻纤增强
一、产品介绍
AvaSpire® AV-750 GF40 NT 是美国索尔维特种聚合物(2023 年该业务分拆为 世索科 Syensqo,品牌与市场仍习惯称"索尔维")推出的 40% 短切玻璃纤维增强、聚芳醚酮(PAEK)注塑/挤出/机加工级粒料,本色为天然米黄色(Natural / NT)。
牌号解码(官方口径):
AV-750 —— AvaSpire 700 系列高刚性结构级基体,专有配方工艺基于 PEEK,定位"比同玻纤含量 PEEK 更高刚度、成本约低 30% 的高性价比结构级";
GF40 —— Glass Fiber 40%,40wt% 短切无碱玻璃纤维增强(AvaSpire 全系列中玻纤含量高的结构级牌号之一);
官方核心对比:"Higher Stiffness than PEEK from 150°C to 200°C",且在等效玻纤含量下比玻纤增强 PEEK 提供更高的模量(AV-600/AV-400 系列同理,AV-481 模量接近纯 PEEK 的 3 倍)。
它要解决的工况是:既要 PEEK 级的耐热耐化学,又要钢的刚性、还要减重与耐腐蚀,但传统 PEEK GF40 太贵。"以塑代金属"的金属替代(metal replacement / corrosion control)正是它的设计初衷——官方明确:"The price and performance of this resin will expand the opportunities for PEEK resins especially in the area of metal replacement for corrosion control"。一句话:AV-750 GF40 = PAEK(类 PEEK)全性能 + 40% 玻纤的超高刚性 + 150–240℃ 下优于 PEEK GF40 的刚度 + 成本低约 30%,是金属替代、结构承力件、精密刚性件的高性价比主力牌号。
与你上一份 KT-820 GF30(30% 玻纤、纯 PEEK 体系)的分工:AV-750 GF40 是 40% 玻纤 + PAEK 体系,高温刚度更高、成本更低、延展性更优(官方称屈服伸长率比同类 PEEK 高 20%、断裂伸长率翻倍);KT-820 GF30 是 30% 玻纤 + 纯 PEEK 体系,医疗/航空认证更全。要性价比与更高刚性 → AV-750 GF40;要纯 PEEK 体系与全谱认证 → KT-820 GF30。
二、公司介绍
索尔维(Solvay)/ 世索科(Syensqo):AvaSpire® PAEK 由 Solvay Specialty Polymers 开发,2023 年该业务随公司拆分归入新实体 Syensqo(世索科,布鲁塞尔上市),品牌与市场仍习惯称"索尔维 PEEK/PAEK"。
其核心优势:
全球三大基础 PEEK/PAEK 供应商之一(与威格斯 Victrex、赢创 Evonik 并列),旗下 KetaSpire® PEEK + AvaSpire® PAEK 双品牌覆盖全性能与成本-性能桥梁两大市场;
AvaSpire 三大系列:400 系列(薄壁高强度结构件、高性价比)、600 系列(医疗可灭菌器械、韧性更优)、700 系列(AV-750,高刚性结构级),另有 SL 耐磨系列(密封环/衬套/轴承);
合规认证:RoHS 合规,航空阻燃 FST 特性优异,600 系列具 ISO 10993 医疗认证与十年以上可重复灭菌手术器械应用历史;
全球供货(Africa & Middle East / Asia Pacific / Europe / Latin America / North America 均有 Availability),25kg 原厂标准包装,颜色可定制(NT 本色 / 着色)。
选 AV-750 GF40,是选"原厂 40% 玻纤增强 PAEK + PEEK 级性能、成本降 30% + 金属替代已验证"。
三、产品性能
流动与成型性
MFR 7.0 g/10min(380℃/2.16kg,ASTM D1238),熔体粘度 450 Pa·s(400℃/1000s⁻¹,ASTM D3835)——属于中等流动性、高熔体强度结构级,兼顾复杂结构注塑与型材挤出。成型收缩率各向异性:流动向(Flow)0.1–0.3%、横向(Transverse)1.2–1.4%(ASTM D955,3.18mm),横向是流动向的 4–10 倍,长条件需重点管控翘曲。可加工方式:注塑成型、型材挤出、压缩成型、机加工(CNC)(官方明确四种)。物理与电气性能
密度 1.65 g/cm³(玻纤增量,ASTM D792);吸水率极低,24h 仅 0.10%(ASTM D570);体积电阻率 1.8×10¹⁷ Ω·cm、表面电阻率 ≥1.9×10¹⁷ Ω(ASTM D257),介电强度 19 kV/mm(ASTM D149),介电常数 3.66–3.69(60Hz–1MHz)、损耗角正切 <0.003——高绝缘、低损耗;且玻纤不导电、X 射线可透,医疗与电气场景友好。机械性能(核心卖点——超高刚性与强度)
拉伸强度 191 MPa(ASTM D638)/ 屈服 188 MPa(ISO 527);拉伸模量 15.1 GPa(ASTM)/ 16.7 GPa(ISO);弯曲强度 253 MPa(23℃)/ 250 MPa(ISO)、250℃ 高温下仍保持 54 MPa,弯曲模量 14.8 GPa(ASTM)/ 15.4 GPa(ISO)——弯曲模量接近铝镁合金的 1/2、是纯树脂的近 4 倍;压缩强度 182 MPa、剪切强度 89 MPa;洛氏硬度 M105、邵氏 D 约 91;断裂伸长仅 1.8%(高刚性下的典型脆性取向)。Izod 缺口冲击 53 J/m(ASTM)/ 8.5 kJ/m²(ISO),无缺口 590 J/m / 41 kJ/m²。官方关键对比(AvaSpire Design Guide 数据):AV-750 GF40 拉伸强度 27.7 kpsi(ASTM)/ 27.3 kpsi(ISO)、拉伸模量 2.20×10³ kpsi(ASTM)/ 2.42×10³ kpsi(ISO)、弯曲强度 36.7 kpsi、弯曲模量 2.14×10³ kpsi(ASTM)/ 2.23×10³ kpsi(ISO)——在 150–240℃ 区间刚度和强度均高于 PEEK GF30/GF40。
热学性能
Tm 345℃、Tg 150℃(ASTM D3418);HDT(1.8MPa,退火)285℃(ASTM D648,约 545°F)——注意:HDT 285℃ 是"未退火标注但实测退火值"的常见口径,原厂 Design Guide 明确 AV-750 的 HDT@264psi = 545°F = 285℃;长期使用温度约 240–260℃;线膨胀系数流动向 -50~50℃ 仅 1.5×10⁻⁵/K(ASTM E831,接近铝),200℃ 比热 1620 J/kg·℃、50℃ 1260 J/kg·℃,导热系数 0.31 W/m·K。耐化学与耐水解(你标注的重点)
官方:"provides the typical chemical resistance expected of PEEK"(提供 PEEK 级别的耐化学性),且 "better chemical resistance than PEEK grades"——耐有机溶剂、酸、碱及航空/汽车流体,在 150℃ 高温下仍广谱耐受;耐水解优异,可反复灭菌(600 系列已验证十年以上可重复灭菌手术器械应用)。阻燃
UL94 V-0 @ 1.6mm、V-1 @ 0.8mm(1/16" V-0、1/32" V-1),本征无卤阻燃,不滴落;航空 FST(火焰/烟雾/毒性)特性优异,是其在飞机/航空应用成功的关键。
四、产品用途
金属替代 / 以塑代钢(主战场):化工泵阀壳体、压缩机部件、耐腐蚀结构件、承重支架——减重 + 耐腐蚀 + 免润滑 + 成本低约 30%,官方核心定位"metal replacement for corrosion control"。
航空航天:飞机结构件、机舱内高温阻燃部件、密封件、原型用 stock shapes(fatigue and creep resistance + chemical resistance + hot-wet performance 完美匹配航空轻/中型结构件要求)。
汽车(AV-750 已成功量产多项应用):发动机周边高温结构件、变速箱部件、齿轮/密封片、轴承、传感器外壳(耐所有汽车流体、150℃ 高温仍保持刚性)。
电子电气:高温绝缘连接器、精密结构件、半导体制程腔体/载具(高绝缘、低释气、尺寸稳定)。
油气/化工:压缩机密封组件(150–190℃ 区间机械与温度性能优于 PEEK,配合高韧性 + 耐化学,是压缩机密封的优异候选)。
工业装备:密封环、衬套、轴承(SL 耐磨系列更专用,AV-750 偏结构承力)、泵阀、齿轮、导轨、输送部件。
不适用:薄壁微注塑(选 AV-400 系列高流动)、需导电/防静电件(玻纤不导电,选碳纤增强级)、高速自润滑衬套(选 SL 耐磨系列)、透明件、食品接触浅色件(需单独确认 FDA)。
五、产品物性表(方格表格,ASTM/ISO 典型值)
类别 | 项目 | 单位 | 典型值 | 标准 |
|---|---|---|---|---|
基本 | 类型 | — | 40% 短切玻纤增强 PAEK,注塑/挤出/机加工级 | — |
基本 | 系列归属 | — | AvaSpire® 700 系列(高刚性结构级) | — |
基本 | 基体体系 | — | PAEK(聚芳醚酮,基于 PEEK 专有配方) | — |
基本 | 颜色 | — | Natural 本色 (NT, 米黄) / 可着色 | — |
基本 | 密度 | g/cm³ | 1.65 | ASTM D792 |
基本 | 吸水率(24hr) | % | 0.10 | ASTM D570 |
流变 | MFR(380℃/2.16kg) | g/10min | 7.0 | ASTM D1238 |
流变 | 熔体粘度(400℃/1000s⁻¹) | Pa·s | 450 | ASTM D3835 |
流变 | 成型收缩率(Flow/TD,3.18mm) | % | 0.1–0.3 / 1.2–1.4 | ASTM D955 |
机械 | 拉伸强度 | MPa | 191(ASTM)/ — | ASTM D638 |
机械 | 拉伸屈服强度 | MPa | 188(ISO)/ 191 | ISO 527 / ASTM D638 |
机械 | 拉伸模量 | GPa | 15.1(ASTM)/ 16.7(ISO) | ASTM D638 / ISO 527 |
机械 | 断裂伸长率 | % | 1.8 | ASTM D638 / ISO 527 |
机械 | 弯曲强度(23℃) | MPa | 253(ASTM)/ 250(ISO) | ASTM D790 / ISO 178 |
机械 | 弯曲强度(250℃) | MPa | 54 | ASTM D790 |
机械 | 弯曲模量 | GPa | 14.8(ASTM)/ 15.4(ISO) | ASTM D790 / ISO 178 |
机械 | 压缩强度 | MPa | 182 | ASTM D695 |
机械 | 剪切强度 | MPa | 89.0 | ASTM D732 |
机械 | Izod 缺口冲击 | J/m | 53(ASTM)/ 8.5 kJ/m²(ISO) | ASTM D256 / ISO 180 |
机械 | Izod 无缺口冲击 | J/m | 590(ASTM)/ 41 kJ/m²(ISO) | ASTM D4812 / ISO 180 |
机械 | 洛氏硬度 M | — | 105 | ASTM D785 |
机械 | 泊松比 | — | 0.43 | ASTM D638 |
热学 | 熔融峰值 Tm | ℃ | 345 | ASTM D3418 |
热学 | Tg | ℃ | 150 | ASTM D3418 |
热学 | HDT(1.8MPa,退火) | ℃ | 285 | ASTM D648 |
热学 | CLTE(流动向,-50~50℃) | cm/cm/℃ | 1.5E-5 | ASTM E831 |
热学 | 导热系数 | W/m·K | 0.31 | ASTM E1530 |
热学 | 比热(50℃/200℃) | J/kg·℃ | 1260 / 1620 | DSC |
阻燃 | UL94(1.6mm / 0.8mm) | — | V-0 / V-1 | UL 94 |
阻燃 | 航空 FST | — | 优异(符合航空要求) | 官方声明 |
电气 | 体积电阻率 | Ω·cm | 1.8E+17 | ASTM D257 |
电气 | 表面电阻率 | Ω | ≥1.9E+17 | ASTM D257 |
电气 | 介电强度 | kV/mm | 19 | ASTM D149 |
电气 | 介电常数(60Hz/1kHz/1MHz) | — | 3.68 / 3.69 / 3.66 | ASTM D150 |
电气 | 耗散因数(1kHz) | — | 0.001 | ASTM D150 |
合规 | RoHS / 航空 FST / ISO 10993(600 系列) | — | RoHS 合规 | 官方文件 |
加工 | 干燥温度/时间 | — | 150–175℃ × 2.5–4.0 hr | 官方指南 |
加工 | 料筒(熔体)温度 | ℃ | 370–395 | 官方指南 |
加工 | 模具温度 | ℃ | 175–210 | 官方指南 |
加工 | 背压 | MPa | 0.138–0.345(20–50 psi) | 官方指南 |
加工 | 螺杆转速 / 压缩比 | — | 75 rpm / 2.0:1 | 官方指南 |
加工 | 成型方式 | — | 注塑 / 型材挤出 / 压缩 / CNC | 官方指南 |
注:① ASTM 与 ISO 数值因测试标准/实验室差异略有出入,设计取保守值;② 典型值非规格承诺;③ 收缩率 Flow/TD 差 4–10 倍,长条件需做翘曲仿真。
六、注意事项
材料体系纠偏(重要):AV-750 GF40 是 PAEK(聚芳醚酮),不是纯 PEEK——它"基于 PEEK 专有配方、性能类 PEEK、成本约低 30%"。选型/替代时不要把它与纯 PEEK(如 KetaSpire KT 系列)直接等效,尤其涉及医疗植入、航空 FAA 认证时需核对具体牌号合规文件。
增强体系:GF40 = 40% 玻璃纤维(非碳纤、非混杂)。需导电/更低膨胀/更高模量 → 换碳纤增强级;需绝缘·透 X 光·低成本 → GF40 是正确选择。
HDT 口径注意:官方 Design Guide 给出 HDT@264psi = 545°F = 285℃(退火),部分渠道页误写为"285℃ 未退火"或"310℃"——以原厂 285℃(退火)为准,选型勿高估。
干燥:150–175℃ × 2.5–4.0 hr(官方推荐),含水 ≤0.02%;玻纤增强更易因微水产生银纹和纤维-基体界面气孔。
设备磨损:40% 玻纤硬度高,螺杆/料筒/喷嘴建议硬化处理(双合金/钨 carbide 内衬),普通氮化钢磨损较快;压缩比 2.0:1、螺杆转速 ≤75 rpm(官方推荐)。
温度窗口:料筒 370–395℃、模温 175–210℃(官方),背压 0.138–0.345 MPa(20–50 psi);勿超 420℃ 长停;停机用 PE 蜡或 PAEK 专用清洗料清桶,玻纤残料冷却后极难清理。禁止铜/铜合金接触熔体。
模具设计:浇口宜大(侧浇/扇形,隧道浇口易剪断纤维),流道短粗;必须充分排气(玻纤牌号困气烧焦阈值更低);顶出需均匀防崩边。
纤维取向与翘曲:40% 玻纤各向异性明显,收缩率 Flow 0.1–0.3% vs TD 1.2–1.4%(差 4–10 倍),长宽比大的平板、框件极易翘曲——建议多浇口对称进胶 + 模温分区控制;退火(200℃/4h 缓冷)可进一步释放应力、稳定尺寸。Digimat-MX 数据库已收录 AvaSpire 牌号,含纤维取向与微观力学模型,可做各向异性翘曲仿真。
韧性短板:断裂伸长仅 1.8%、缺口冲击 53 J/m,禁止用于冲击、大变形、交变冲击载荷工况;设计避免尖角缺口,建议圆角过渡。
配对金属磨损:玻纤会研磨对偶金属轴,摩擦副金属建议做表面硬化处理(如淬火、HVOF 涂层);若需自润滑耐磨,应换 AvaSpire SL 耐磨系列。
延展性优势的正确使用:官方称 "ductility and toughness can be significantly improved versus comparable grades of PEEK, delivering 20% higher tensile elongation at yield and double tensile elongation at break"——AV-750 的断裂伸长率(1.8%)相比同级别玻纤 PEEK 已翻倍,这是它的相对优势,设计时可合理利用。
回料:可掺 5–10% 同批洁净水口,超过 15% 纤维断裂严重、性能下降明显;航空/汽车/油气关键件不推荐回料。
合规边界:AV-750 GF40 提供 RoHS 合规与航空 FST 特性,600 系列具 ISO 10993 与十年以上可重复灭菌应用历史;AV-750 用于医疗非植入/食品接触需索取对应批次声明,不可默认通用;植入禁用。
安全:加工区需局部排风,玻纤粉尘对呼吸道/皮肤有强刺激性,需防护集尘;高温烟气含微量芳酮分解物;熔融料粘附皮肤致重度烫伤。
