แลนเซสส์ (LANXESS) เปิดตัว”Pocan XHR” วัสดุภัณฑ์พลาสติก PBT ใหม่ ต้านทานปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสสูง พร้อมคุณสมบัติพิเศษที่หลากหลาย


Pocan XHR สามารถนำไปทำเป็นเรือนหุ้ม (Housings) สำหรับระบบเบรคของรถยนต์อัตโนมัติ
Pocan XHR สามารถนำไปทำเป็นเรือนหุ้ม (Housings) สำหรับระบบเบรคของรถยนต์อัตโนมัติ

กรุงเทพฯ – ประเทศไทย – 9 ตุลาคม 2563 : แลนเซสส์ (LANXESS) ผู้นำอุตสาหกรรมสารเคมีชนิดพิเศษ เปิดตัวกลุ่มวัสดุภัณฑ์พลาสติก PBT ใหม่ภายใต้ชื่อ “Pocan XHR” (Xtreme Hydrolysis-Resistant) ซึ่งมีคุณสมบัติโดดเด่นด้านการต้านทานต่อการย่อยสลายได้สูง โดยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส (Hydrolytic Degradation) ในสภาพแวดล้อมที่มีความร้อนและความชื้นสูง จากการทดสอบชิ้นงานเป็นการภายในโดยใช้มาตรฐาน SAE/USCAR2 Rev. 6 ซึ่งเป็นการทดสอบต่อปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสในระยะยาวที่เข้มงวดของสมาคมวิศวกรรมยานยนต์แห่งสหรัฐอเมริกา (US Society of Automotive Engineers : SAE) พบว่าสารประกอบนี้มีความทนทานได้จนถึงระดับ Class 4 หรือ Class 5 ซึ่งเป็นสองระดับสูงสุด

“ ในการเปิดตัว Pocan XHR เรายังได้สาธิตให้เห็นคุณประโยชน์เพิ่มเติมของวัสดุภัณฑ์นี้ที่มีความสำคัญสำหรับการใช้งานของผู้ใช้ที่หลากหลายเช่นเดียวกันด้วย อย่างเช่นในอุตสาหกรรมชิ้นส่วนไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์และยานยนต์ ผู้ใช้ทั้งหลายจะได้ประโยชน์สูงสุดจากความทนทานอย่างสูงต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิกระทันหัน อากาศร้อนและสารเคมี ตลอดจนมีคุณสมบัติเชิงกลที่ดีของสารประกอบโพลีบิวทิลีนเทเรฟทาเลต (Polybutylene Terephthalate : PBT) อีกด้วย” ราล์ฟ ไฮเนน (Ralf Heinen) นักพัฒนาการใช้งานวัสดุภัณฑ์ (Application Developer) จากหน่วยธุรกิจ High Performance Materials แลนเซสส์ กล่าว

ทนทานสภาพอากาศร้อนและแห้ง

อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมากต้องเผชิญกับโหลดความร้อนที่สูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ด้วยเหตุผลนานัปการ เช่นพื้นที่ติดตั้งคับแคบหรืออุณหภูมิในการทำงานที่สูงขึ้น เมื่อใช้ในสภาพแวดล้อมที่แห้งวัสดุพลาสติกสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้จะต้องสามารถทนทานต่ออากาศร้อนได้เป็นเวลานาน

“นับเป็นจุดแข็งอีกประการหนึ่งของ Pocan XHR ตัวอย่างความทนทานของผลิตภัณฑ์ในกลุ่ม XHR คือแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลยแม้จะเก็บไว้ในสภาพอากาศร้อนที่มีอุณหภูมิสูงถึง 150 องศาเซลเซียสเป็นเวลาเกิน 3,000 ชั่วโมงแล้วก็ตาม ทำให้สารประกอบนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ทำชิ้นส่วนในห้องเครื่องรถยนต์ (Engine Compartments) เช่น ขั้วต่อ (Connectors) หรือชิ้นส่วนสำหรับอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์กำลัง (Power Electronics Components) ทั้งหลาย ” ไฮเนน กล่าว

ขึ้นรูปพลาสติกแบบห่อหุ้ม (Overmolding) ชิ้นส่วนโลหะได้ตามความต้องการในการใช้งาน

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วและรุนแรงมักทำให้เกิดรอยแตกจากความเค้น (Stress Cracks) ในชิ้นงานที่มีพื้นที่โลหะที่ถูกขึ้นรูปพลาสติกห่อหุ้มไว้ (Overmolded Metal Areas) เนื่องจากความแตกต่างของการขยายตัวทางความร้อนระหว่างโลหะและพลาสติก ซึ่งเป็นเหตุผลสำคัญทำให้แลนเซสส์คิดค้นและพัฒนาให้การยืดตัว ณ จุดขาด (Elongation at Break) ของผลิตภัณฑ์ในกลุ่ม Pocan XHR สามารถทำได้ถึง 4.7 เปอร์เซ็นต์ (ISO 527-1, -2) เนื่องจากการมีการยืดตัว ณ จุดขาดที่สูงจะต้านทานการก่อตัวของรอยแตกจากความเค้น ยิ่งไปกว่านั้นการที่มีความทนต่ออุณหภูมิในระยะยาวที่ดีขึ้นและความต้านทานต่อการย่อยสลายโดยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสช่วยลดความอ่อนไหวต่อการเกิดรอยแตกจากความเค้น ความต้านทานการเกิดรอยแตกจากความเค้น (Stress Crack Resistance) ได้รับการทดสอบภายใต้สภาวะที่รุนแรงมากในการทดสอบการเปลี่ยนแปลงความร้อนโดยฉับพลัน (Heat Shock Tests) โดยนำชิ้นงานที่ถูกขึ้นรูปพลาสติกห่อหุ้มแล้ว (Overmolded Components) มาทดสอบในสภาวะที่มีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างกระทันหันจาก -40 0c ถึง 125 0c และย้อนกลับไปมาหลายร้อยรอบและเก็บไว้ที่อุณหภูมิต่าง ๆ เป็นระยะเวลานาน (เช่น 30 นาที)

ไฮเนน อธิบายว่า การทดสอบการเปลี่ยนแปลงความร้อนโดยฉับพลัน ชิ้นงานที่มีการขึ้นรูปห่อหุ้มโลหะด้วย Pocan XHR จะไม่มีรอยแตกจากความเค้นหรือรอยแตกจะไม่ปรากฏขึ้นจนกว่าจะมีการทดสอบแบบนี้อีกหลายรอบ ทำให้วัสดุภัณฑ์ XHR เหมาะสำหรับการขึ้นรูปห่อหุ้มชิ้นส่วนโลหะเช่นบัสบาร์ (Bus Bars) ขั้วต่อ (Connectors) รางปลั๊กไฟ (Power Strips) และโครงรองรับหลัก (Supporting Frames)

ารทดสอบการเปลี่ยนแปลงความร้อนโดยฉับพลัน

แม้จะถูกใช้งานในสภาพอากาศร้อนที่มีอุณหภูมิ 1500c มาแล้วกว่า 3,000 ชั่วโมง แต่ Pocan B3233XHR ยังคงทนทานไม่เปลี่ยนแปลง (PBT GF30 = standard compound, B3233HR = 2nd generation HR, B3233XHR = 3rd generation HR)

คุณลักษณะที่ดีในการนำไปใช้งาน

ด้วยความหนืดที่จุดหลอมเหลว (Melt Viscosity) ของวัสดุภัณฑ์ในกลุ่ม Pocan XHR ทั้งหมดจะคงที่เป็นเวลานาน ณ อุณหภูมิที่ทำการฉีดขึ้นรูปตามปกติสำหรับ PBT ดังนั้นวัสดุนี้จึงสามารถนำไปทำกระบวนการฉีดขึ้นรูปได้อย่างเสถียรในรูปแบบที่หลากหลาย การมีความสามารถในการไหล (Flowability) ที่ดีขึ้นโดยเปรียบเทียบกับมาตรฐานของวัสดุ PBT โดยทั่วไปทำให้สามารถทำรูปทรงที่มีผนังบางได้ นอกจากนี้การขึ้นรูปห่อหุ้มชิ้นส่วนโลหะสามารถเกิดขึ้นได้ที่แรงกดดันในการบรรจุที่ต่ำลง (Lower Filling Pressures) ซึ่งหมายถึงว่าโลหะที่ถูกแทรกเข้าไปจะไม่บิดเบี้ยวหรือถูกดันออกจากตำแหน่งในอุปกรณ์ด้วยแรงดันของวัสดุที่หลอมเหลวนี้

มีความเสถียรที่ดีขึ้นต่อสารที่เป็นด่าง (Alkaline)

โดยมาตรฐานของ วัสดุ PBT จะมีความทนทานต่อสารเคมีที่ดีอยู่แล้วและ Pocan XHR ได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการมีความทนทานที่ดีแม้กระทั่งต่อสารที่เป็นด่างที่มีฤทธิ์แรงมาก คุณสมบัตินี้จะช่วยลดการยืดตัว ณ จุดขาดลงได้ถึงประมาณ 40 เปอร์เซ็นต์เมื่อเก็บวัสดุนี้ไว้ที่อุณหภูมิ 55 0c ในสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 โมลาร์เป็นเวลา 100 ชั่วโมง ซึ่งเป็นการปรับปรุงที่โดดเด่นเหนือวัสดุ PBT มาตรฐานทั่วไป เหมาะสำหรับใช้ผลิตชิ้นส่วนช่วงล่างของยานพาหนะ ที่จะต้องสัมผัสกับการรวมตัวของเกลือบนท้องถนน เหล็กหล่อและความชื้นทำให้สภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเล็กน้อยก่อตัวขึ้นได้

“สารประกอบ XHR ของเราจึงเป็นวัสดุที่เหมาะสมที่จะเลือกใช้สำหรับชิ้นส่วนไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์เช่นเซ็นเซอร์ ตัวกรอบ (Housings) และขั้วต่อ” ไฮเนน กล่าว

เตรียมเปิดตัวสารประกอบ XHR ที่มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟเร็ว ๆ นี้

เพื่อตอบสนองต่อความต้องการของลูกค้า แลนเซสส์ (LANXESS) กำลังพัฒนาเพิ่มองค์ประกอบสารหน่วงการติดไฟให้กับกลุ่มผลิตภัณฑ์ XHR ซึ่งจะเหมาะสมอย่างยิ่งกับส่วนประกอบที่ใช้ในสภาพอากาศร้อนและชื้นซึ่งจะต้องมีความทนทานเป็นเลิศต่อการย่อยสลายโดยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและทนไฟได้ดีเยี่ยมในเวลาเดียวกัน สารประกอบที่หน่วงการติดไฟจะถูกเสริมด้วยเส้นใยแก้ว (15, 25 และ 30 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก) นอกจากนี้ยังมีวัสดุภัณฑ์ที่ไม่ได้เสริมใยแก้วออกมาด้วย วัสดุภัณฑ์ทั้งหมดจะมีการเสริมแพกเกจด้วยสารหน่วงการติดไฟชนิดฮาโลเจนและได้รับการจัดประเภทสูงสุดของชั้นการจำแนกประเภทระดับ V-0 ที่มีความหนาของชิ้นงานต่ำตามการทดสอบความไวไฟตามมาตรฐาน UL 94 (Underwriters Laboratories Inc. ) ของประเทศสหรัฐอเมริกา

“การจำแนกประเภทนี้จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับชิ้นส่วนพลาสติกที่ใช้ในแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าและรถยนต์ไฮบริด” ไฮเนน กล่าว

Pocan XHR เป็นส่วนเสริมของ Pocan HR

กลุ่มวัสดุภัณฑ์ Pocan XHR เป็นสารประกอบ PBT ที่มีความเสถียรต่อปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสรุ่นที่ 3 จากแลนเซสส์ ซึ่งเป็นการเติมเต็มวัสดุรุ่นที่ 2 ในกลุ่ม Pocan HR ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ลูกค้าของเราให้ความสำคัญเป็นอย่างสูง และยังคงเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มวัสดุภัณฑ์ที่สำคัญของเราเนื่องจากเป็นคุณสมบัติที่ได้การยอมรับนำไปใช้งานการผลิตอุปกรณ์ชิ้นส่วนจำนวนมาก เนื่องจากมีคุณสมบัติความต้านทานการย่อยสลายโดยปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและคุณสมบัติอื่น ๆ อีกจึงครอบคลุมข้อกำหนดทั่วไปส่วนใหญ่ที่ลูกค้าต้องการอยู่แล้ว