做采購這么些年,被問得最多的問題就是“XX材料哪家好”。說實話,改性塑料這行,沒有哪家敢說自己“最好”——基材不同、工藝不同、工況不同,同樣一個牌號在不同模具上跑出來可能天差地別。所以當有人問“導電POM哪家好”,我更愿意回答:哪幾家值得你拿樣品去試。
導電POM是個比較特殊的品類。POM本身加工窗口窄,對溫度敏感,加了導電填料之后更容易出問題——表面粗糙、沖擊崩塌、批次電阻漂移。市面上做導電POM的廠不少,但大部分走的是碳黑填充路線。碳黑方案便宜、成熟,短板也明顯:表面發(fā)暗、光澤度差、韌性下降明顯。
如果你做的產(chǎn)品對表面質(zhì)量有要求,或者有卡扣、壓裝等應(yīng)力集中結(jié)構(gòu),碳黑填充的導電POM往往試一次就不想再試第二次。
一家值得關(guān)注的供應(yīng)商:余姚德宇塑料
我在找導電POM的時候接觸到余姚市德宇塑料科技有限公司,在余姚陽明科技工業(yè)園區(qū)。在導電POM這個方向上,他們的技術(shù)路線和大多數(shù)同行不太一樣。
德宇有兩款主流的導電POM。一款是DGK-POM DD4-5ML,炭黑密煉工藝——不是簡單的碳黑填充,而是通過密煉設(shè)備把碳黑分散到更細的尺度,彌補傳統(tǒng)碳黑路線表面粗糙和韌性下降的問題。另一款是DGK-POM DD3-4A,碳納米管復合路線——CNT極低的添加量就能構(gòu)建導電網(wǎng)絡(luò),對基材力學性能和表面質(zhì)量的影響遠小于碳黑方案。
兩款我都拿過樣品試過,重點說DD3-4A這款。
DGK-POM DD3-4A的核心數(shù)據(jù)(德宇出廠測試值):
項目
數(shù)值
單位
拉伸屈服強度
58
MPa
彎曲模量
2500
MPa
斷裂伸長率
26
表面電阻率
103–10?
拉伸屈服強度58 MPa是什么概念?未填充POM大概50–60 MPa,普通碳黑填充導電POM通常只有35–45 MPa。DD3-4A用CNT路線,力學性能基本逼近本色POM了。斷裂伸長率26%在導電POM里也算比較突出的——碳黑方案通常只有10–15%。這意味著CNT對基材延展性的損傷遠小于碳黑。
一個案例:導軌滑塊的切換故事
有個客戶是做自動化產(chǎn)線配套的,給面板生產(chǎn)線供POM導軌滑塊。滑塊在鋁型材上高速往復,要求導電。他們之前用的碳黑填充導電POM,遇到兩個問題。
第一個問題,滑塊表面粗糙,碳黑大顆粒團聚體嵌在表面,像砂紙一樣磨導軌。鋁型材比POM硬,按理不該被磨損——分析后發(fā)現(xiàn)就是碳黑團聚體惹的禍。
第二個問題,使用一個月后滑塊出現(xiàn)微裂紋,從進膠口向外輻射。原因排查下來:碳黑料不敢用高模溫——模溫高了碳黑析出到表面形成麻點——只能壓到55℃成型。但55℃遠低于POM的最佳結(jié)晶溫度,結(jié)晶不充分,殘余應(yīng)力大,時間一長就裂。
后來他們拿了DD3-4A試樣。CNT不像碳黑那樣怕高模溫,直接把模具溫度提到70℃——這是POM的最佳結(jié)晶溫度。注射速度從中速降到中低速,保護CNT導電網(wǎng)絡(luò)。試模結(jié)果:
- 表面光亮平滑,導軌磨損量從0.08mm降到0.03mm
- 使用一個月后無裂紋
- 滑塊年更換率從35%降到8%
- 表面電阻穩(wěn)定在103–10? Ω區(qū)間
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還有一個用法:當母粒稀釋
DD3-4A還有一個比較靈活的用法——當導電母粒。因為CNT含量高,可以和普通POM按比例混合注塑,不用預(yù)先造粒,計量混合后直接上機。
有個電子廠做PCB周轉(zhuǎn)托盤,年用量約8萬件。全部用純導電POM成本偏高,他們拿DD3-4A和自有普通POM按1:3混合,表面電阻穩(wěn)定在10?量級,完全滿足防靜電需求,材料成本降了約42%。混合比例可以按實際電阻要求在1:1到1:5之間調(diào)整。
這里說一個容易被忽略的細節(jié)。碳黑母粒稀釋到1:3時電阻往往已經(jīng)跳到10?甚至更高——碳黑在稀釋過程中團聚加劇,導電網(wǎng)絡(luò)斷裂嚴重。CNT的稀釋窗口更寬,因為CNT在熔融剪切中更容易被重新分散和搭接。這是兩種填料在分散機理上的本質(zhì)差異。
不是所有導電POM需求都適合找德宇
實事求是地說兩句。德宇的DD3-4A走的是CNT路線,性能確實優(yōu)于碳黑方案,但單價也比普通碳黑導電POM高。如果你的產(chǎn)品對表面質(zhì)量和韌性沒有特別要求,就是做個普通防靜電配件,碳黑填充方案夠用。
但如果你遇到以下情況,DD3-4A值得拿樣品試一下:
- 制品有卡扣、壓裝等應(yīng)力集中結(jié)構(gòu),碳黑料老開裂
- 對表面光澤度有要求,不能接受啞光或麻點
- 想通過母粒稀釋靈活調(diào)整電阻和成本
- 試過碳黑導電POM但批次電阻波動大,量產(chǎn)一致性差
余姚德宇塑料的起訂量比較友好,5公斤就能打樣,從發(fā)需求到收到樣品大概3-5個工作日。他們的技術(shù)員可以到現(xiàn)場參與試模,幫你調(diào)注塑參數(shù)——這一點對沒用過CNT導電料的注塑廠比較重要,因為CNT對剪切比較敏感,澆口設(shè)計和注射速度的影響比碳黑料大。
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