兼具高强度、高蠕变性、良好滑动性的WW-09

　本公司作为一家POM的领军公司，以往向市场投入了具有各种特性的品级。其中在进一步提高了作为POM优点──滑动性的品级方面，结合其用途推出了多款滑动品级。近年来，随着电动汽车的发展，对于降噪的要求进一步提高，滑动品级的需求也逐渐增加。另一方面，降低能耗依然是一个重要的关键词，继续要求各种部件的轻量化与节省空间。在这种情况下，在滑动品级方面不仅需要降噪这一滑动特性，还要求通过减少壁厚促进轻量化与节省空间的高负荷、高荷重环境中的耐久性。

2.课题、解决方法
以往本公司开发的滑动品级考虑到其成型性，主要使用了流动性良好的聚合物（表1）。这些聚合物由于分子量小，因此可以得到高流动性，但同时其长期特性如蠕变性能和疲劳性能便会降低。此外，为了赋予滑动性而添加的各种滑动改良剂也由于使用软质化合物，随着添加量增加，机械性质（拉伸强度、弹性模量等）逐渐降低。因此，一般的滑动品级为了确保充分的滑动性，存在以初始强度、弹性模量、蠕变特性为代表的短期及长期机械性能降低的倾向。但由于上述对于耐久性的要求日益提高，因此此次介绍的夺钢® POM WW-09目的是同时兼顾机械性能与滑动性。

夺钢 WW-09为实现较高的初始强度与蠕变特性，通过使用高分子量的聚合物，采用本公司独有的分子设计及聚合技术，通过使球晶※微细化，从而提高了机械性能。图2显示了使用偏光显微镜对夺钢的标准品级（M25-44）及高强度品级（WW-09）的球晶观察结果。与标准品级相比，可以确认高强度品级的球晶更加细微。此外，一般添加滑动改良剂会降低机械性能，因此我们对滑动改良剂的种类、组合以及数量等都进行了优化，在保持相当于标准品级的机械性能的同时成功赋予了滑动性。

表1 : 夺钢® POM的主要滑动品级的物性值比较 

项目	规格	单位	M25-44	WW-09	AW-09	SW-01	NW-02	LW-02	JW-03
			高粘度	高粘度	高粘度	中粘度	低粘度	低粘度	超低粘度
MFR (190℃, 2.16kg)	ISO 1133	g/10min	2.5	2.5	3	7	20	27	46
拉伸强度	ISO 527-1,2	MPa	59	58	54	50	52	53	54
拉伸断裂公称应变	ISO 527-1,2	%	40	40	30	20	20	45	35
弯曲强度	ISO 178	MPa	81	75	70	75	72	76	79
弯曲弹性模量	ISO 178	MPa	2350	2200	2050	2500	2200	2350	2400
简支梁冲击强度	ISO 179/1eA	kJ/m2	8	9	8	5.4	5.9	6	5.3

图1 : 夺钢® POM 标准品级(左)及高强度品级(右)的球晶状态

※球晶是指在结晶性高分子中可以看到的球状结晶的集合体。由于球晶之间的界面在力学方面很弱，因此在变形过程中应力会集中在界面上，成为破坏的起点。通过细化球晶，使界面分散，可以抑制应力集中，提高强度及弹性模量。

3. 夺钢®POM WW-09的特征
夺钢 WW-09是一种具有 (1)高强度以及 (2)高蠕变性的 (3)良好滑动性品级（图2）。此外，具有与高粘度类型的标准品级同等的成型性。下面对WW-09的各个优点进行详细说明。


图2 : 夺钢® POM 各种滑动品级的特征

3-1. 机械性质
如表1所示，WW-09与以往的滑动品级相比，具有高机械性能，保持了接近高粘度标准品级M25-44的物理性能。如上所述，以往的滑动品级由于赋予滑动性的目的，在变更材料时，存在强度降低的倾向，有时需要通过产品设计或降低负荷等进行弥补。但是，WW-09由于具有接近标准品级的物理性能，因此其特点是这方面的担忧较少。

3-2. 蠕变特性
WW-09由于使用了高粘度聚合物，因此与其他的滑动品级相比，显示出良好的蠕变特性（图3）。与上一项中介绍的短期性能相同，由于同时还具备长期耐久性，因此即使在长时间持续施加荷重的用途方面，也可以通过接近标准品级的产品设计来使用。


图3 : 夺钢® POM 各种滑动品级的蠕变特性

3-3. 滑动特性
WW-09与其他的滑动品级一样显示出良好的滑动特性。该品级考虑了滑动时的静音性也是其特征之一。

图4显示了各种滑动品级在相同材料上进行滑动时产生噪音的表面压力。尽管POM作为聚合物自身的特性具有良好的滑动性，但是存在POM之间进行滑动时易产生噪音的缺点。该性质已经作为数据显现出来，非滑动品级的M25-44即使在低至0.1MPa的表面压力下也会产生噪音。另一方面，AW-09一类的滑动品级在表面压力约3MPa时不会产生噪音，但是超出该压力后则会产生噪音。NW-02即使在测定上限的表面压力为9.8MPa也不会产生噪音，显示出极好的静音性，但是在实际用途方面，施加如此大的表面压力的情况是有限的。WW-09考虑了与机械性能的平衡性，假定在实际使用条件下一般可能会产生的表面压力上限值为5MPa，因此被设计成具有超出该表面压力的耐噪音性。

图4 : 夺钢® POM 各种滑动品级产生噪音的表面压力（对比相同材料）

4. 总结
夺钢 WW-09是一款可以同时满足滑动性、强度与蠕变特性的新型滑动品级。针对在可能会导致破坏的高荷重下使用，或无法保证充分壁厚的情况之外，同时还对滑动噪声、磨损等滑动特性有所要求的部件，有望采用本产品。此外，由于其具有与标准品级同等的机械性能，因此与以往的滑动品级相比，更容易轻量化、节省空间。

本公司的夺钢滑动品级除了此次介绍的WW-09以外，还有更加广泛的产品阵容，可以根据顾客的需求提出方案。

宝理塑料公司作为工程塑料的专业制造商，今后仍将推进符合市场需求的材料开发。

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