零件设计优化的要求有时可能超出标准聚酰胺或聚酯化合物的能力。在这种情况下，PEEK、PPS 和 LCP 等超高性能聚合物通常被认为是必要的解决方案。虽然在大多数情况下，这些超聚物是一种强大的材料解决方案，但它们也很昂贵，而且往往是过度设计。
或者，选择 交联工程热塑性材料 而不是这些超聚物的制造商可以节省高达 40% 的成本，而不会影响部件性能。可交联的 PA 6、PA 66、PPA 和 PBT 化合物很容易在标准加工设备上成型，一旦交联，就是满足苛刻要求的成熟解决方案。
可交联热塑性塑料是否适合您的应用？
交联过程
交联是将聚合物链固定在一起或链接在一起的键。就热塑性塑料而言，交联的目标是通过共价键将长链分子互连，以改善机械、热、电和化学性能。通常，交联是通过电子束辐射（辐照）或化学试剂引发的。
Teknor Apex 提供 颗粒形式的 可交联化合物，用于在标准热塑性塑料注射成型设备上进行加工。成型部件暴露在电子束辐射下，并在每个部件内形成三维分子网络。交联部件在尺寸和外观方面保持不变，但部件性能得到显著提高。
交联热塑性材料的优势
聚酰胺和其他聚酯化合物是半结晶聚合物。对于大多数聚酰胺 6 和 66 化合物，成型后的典型结晶含量在 30-50% 范围内，具体取决于多种因素。其余 50-70% 是无定形含量，对材料的各种性能有限制/不利影响。
如上所述，交联这种半结晶聚合物会形成一个三维网络，主要在材料的无定形区域将聚合物链结合在一起。因此，对于增强热塑性塑料，交联后的凝胶速率可以提高到 70-80%，对于未增强材料，交联后的凝胶速率可以提高到 60-70%，即无定形成分几乎完全交联。
因此，交联标准工程塑料可在以下几个特性上得到显著改善：
- 提高了对超过聚合物熔点的临时温度峰值的容忍度
- 抗蠕变性和抗应力开裂性的机械改进
- 更好的耐磨性
- 在各种化学品中的溶解度和溶胀性降低
- 更好的缝合线强度
- 出色的机械变形热回收率
- 提高流动性
- 提高玻璃化转变温度
- 与传统注塑设备的兼容性
此外，这些材料可以按照标准加工指南和程序在标准注塑机上成型。交联反应仅通过二次辐照过程触发，不会影响成型步骤。根据所选材料和应用，与昂贵的超高性能树脂相比，这些优势可以转化为高达 40% 的成本节省。
零件设计优化：交联成功案例
交联技术含量很高，而且这个过程并不总是容易理解。然而，结果充分说明了它的可行性。Teknor Apex 通过引入交联工程热塑性塑料，帮助各行各业的制造商解决复杂问题，如以下成功案例所示：
为新设计提供具有成本效益的材料
应用： 水泵齿轮
寻求的解决方案： 替代粉末金属以减轻重量和成本
主要应用要求：
- 在 100°C 油中的摩擦学性能
- 更低的档位噪音
- 减轻重量
- 尺寸稳定性
Teknor 解决方案： V-Creamid® A3H9G6 1G6- 交联 30% 玻璃纤维 PA 66
为什么 Creamid® A 交联
- 磨损性能等于或略优于粉末金属
- 提高零件间的一致性
- 显著降噪
- 在不同作条件下，尺寸或性能没有明显变化
结果：重量减轻 40% ≅成品件成本节省 30%
满足苛刻的产品开发时间表
应用： 吹管式联轴器
寻求的解决方案： 由于短期暴露于 280°C 的空气中，PA 6 在 SOP 后 8 周失败。
主要应用要求：
- 可承受短期暴露在 280°C 的空气中
- 在专为 Nylon 6 设计的工具中满足尺寸公差要求
- 通过特定于应用的冲击测试
- 提供功能性卡扣连接附件
Teknor 解决方案： V-Creamid® B3H2G3ZB - 交联 15% 玻璃纤维，抗冲击改性 PA 6
为什么选择 Creamid® B 交联
- 交联使材料能够承受 280°C（PA 6 的熔点比熔点高 60°C）的短期暴露
- 使用交联 PA 6 可以在同一模具中成型，以满足所有尺寸
- 支持工艺开发，优化交联
- 比其他高温选项成本更低
结果：交联提高了温度性能，同时保持了零件公差，帮助该客户达到 SOP 目标
解决后模具性能问题
应用： 重型车辆弹簧衬套
后加工问题： 与 Stanyl 相比，磨损得到改善。Stanyl 的零件在早期就出现故障。
主要应用要求：
- 优异的耐磨性
- 在长期油环境中稳定
- 当前模具的可加工性
- 成本中立
Teknor 解决方案： V-Creamid® A4H9L05.2 - 交联内部润滑 PA 66
为什么 Creamid® A 交联
- 与 Stanyl 相比，磨粒磨损性能得到改善
- 加工支持优化周期时间和尺寸
- 总成本相当
结果：在同等的零件成本下实现更长的零件寿命
降低现有部件成本：真空泵端盖
应用： 真空泵叶片端盖
寻求的解决方案： 与碳纤维填充 PEEK 相比，成本更低，而不会影响性能
主要应用要求：
- 可承受高达 350°C 的短期温度峰值
- 在所有工作条件下的磨损和摩擦均相当于 PEEK
- 与 PEEK 相比，成本显著降低
Teknor 解决方案： V-Creamid® A3H7 C6 - 交联 30% 碳纤维，PA 66
为什么 Creamid® A 交联
- 交联使碳纤维填充的 PA 66 能够看到超过 350°C 的短期温度暴露
- 交联使碳纤维填充 PA 66 的摩擦学性能达到碳纤维填充 PEEK 的水平
- Creamid® 可以在标准注塑设备上加工。PEEK 需要特殊的高温机械
结果：成品零件≅节省 70% 的成本
交联标准热塑性塑料为制造商提供了创新或重新构想复杂零件设计的机会，这些设计是 PEEK、PPS 和 LCP 的成本效益和强大的替代品。 联系 Teknor Apex 团队 ，了解有关交联化合物、零件设计优化和解决方案的更多信息，帮助您更快、更有利地进入市场。
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