索尔维特种聚合物事业部助力阳光动力号自由翱翔,拓展轻量化材料

近日,索尔维在德国Fakuma展会上宣布收购其客户Epic聚合物公司,后者的长纤维热塑性塑料技术将扩展索尔维产品线。

“飞机能不耗一滴油,仅凭太阳能提供动力吗?”要是在03年以前提出这个问题,恐怕多半会被笑为痴人说梦。但是2010年,就在人们的半信半疑间,由瑞士探险家贝特朗·皮卡尔
(Bertrand Piccard)领衔的“阳光动力1号 (Solar Impulse
1)”在瑞士惊艳升空。整整26小时的不着陆飞行创造了人类历史上载人太阳能飞行器跨夜飞行的纪录。如今,5年过去,阳光动力2号(Solar
Impulse 2)
也来了。在前代的基础上完成升级后,第二代阳光动力号于今年3月9日从阿联酋阿布扎比起飞,开始了为期5个月的环球之旅。这架备受瞩目的太阳能飞机也将于近期降落中国南京。

Epic聚合物公司自主开发了用长玻璃纤维来加强高性能热塑性聚合物的创新技术。这些精密定制聚合物材料可提供优异的机械性能和热性能,并且在高温下具备高抗冲击性、高强度和刚度。

阳光动力2号之所以能翱翔天空,背后是一系列高科技新材料的支持。比利时索尔维集团自03年项目伊始就全程参与,在二代动力号的研发中更是集结了位于比利时、德国、意大利、巴西和美国的顶尖研发团队,为阳光动力2号的25个相关应用贡献了近6000个零部件。其中,作为该项目的首席材料技术提供者,特种聚合物事业部扮演了尤其重要的角色。

“本次收购对拓展索尔维特种聚合物品牌来说至关重要,为市场提供轻质且超高性能材料。我们将能为我们的重点市场汽车行业提供较大半结构部件,并将LFT技术应用于KetaSpirePEEK、AvaSpire
PAEK等核心聚合物上,进一步推动在交通运输等市场上金属置换的可能性。”索尔维特种聚合物全球事业部总裁Augusto
Di Donfrancesco说。

在飞行器中,阳光动力2号绝对算得上“轻量级”选手。它的重量仅为一架波音747的1/80,相当于一辆小型吉普车。其中的秘密就在于索尔维特种聚合物事业部提供的多款结构/半结构组件和芳香族尼龙。除了“轻”,阳光动力2号和普通飞机还有一个最鲜明的不同,那就是当后者随着飞行的结束几乎将燃料用尽时,前者——得益于索尔维Solef®
PVDF大型锂电池解决方案——早已为下一次航行积蓄了满满的能量。

JPG索尔维特种聚合物高级副总裁Tom
Wood表示,索尔维在过去几年中是Epic的供应商。索尔维本身生产含30-40%玻纤的PPA和PPS。该公司正在收购的美国Cytec集团主要生产复合材料。因此这次收购Epic是很自然的产品线延伸。

其实,这些材料不只能用在飞机上。与之相比,如果能应用在中国当下迅速发展的汽车行业,新材料势必会发挥更大的作用,帮助研发人员实现更大胆的创想。

索尔维特种聚合物用于要求严苛的汽车引擎盖部件,如热风管道、动力系统、引擎控制单元、油和水模块及导管,而LFT则通常用于内外半结构部件的制造中。

轻量化永无止境,经济性才是王道

除了PEEK和PAEK聚合物之外,LFT技术还可用于索尔维的Amodel PPA和Ryton
PPS产品以及Technyl 聚酰胺6.6 。

在阳光动力2号上,航空业首次使用塑料气缸升降起落架舱门。与传统的金属气缸相比,塑料气缸可以说在轻量化上占尽了优势。这点对于汽车行业来说,同样具有极高的价值,因为车重是提升燃油利用率、降低CO2排放量的关键。阳光动力2号实现塑料气缸的创举靠的正是索尔维Ixef
®聚芳香酰胺。

来源:塑料新闻中国

Ixef ®PARA是一种具有极高流动性的树脂,用Ixef ®
树脂制造的结构组件可兼备薄、硬、强度高以及尺寸稳定的特点,使精密注塑的专业部件既轻巧又拥有优异的机械性能。即便玻璃纤维含量较高,仍然能呈现出高光泽和平滑的表面,再通过油漆、金属电镀形成自然反射的外壳。内部强度与表面美观的独特组合使Ixef
® PARA常应用于制造汽车上的内饰外观部件、天窗支撑件及离合器缸体等部件。

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索尔维特种聚合物事业部旗下拥有丰富的芳香族聚合物,除了Ixef树脂,Amodel ®
PPA也是一款著名材料。由于在高温下具有更高的强度与刚度,而且即使是在潮湿环境下也能完美保持各项特性,众多汽车行业的设计师和加工商对Amodel
® PPA可谓“宠爱有加”。在汽车行业,Amodel ®
PPA的典型应用包括中控单元外壳、水泵壳体、节温器组件、电子阀外壳、机油冷却器、水泵/油泵叶轮、加热器芯端盖、卡扣式电气接线端子和原位模制垫圈。

勇往直前需要更强劲的动力

阳光动力2号的连接件和螺丝上都使用了索尔维KetaSpire®聚醚醚酮,它具有出色的抗疲劳强度,可以提高20%的抗冲击强度和
60%的延展性。虽然在耐化学性上与 PPS相似,但PEEK
能在更高温度下操作,即使在240°C
的温度下连续使用时,依然能保持优异的机械特性。而要在这样的性能上再上一层楼,只有索尔维生产的Torlon®聚酰胺-酰亚胺
可以做到。

在所有可承受
275℃温度范围内的热塑性材料中,Torlon®PAI具有最高的强度与刚度。同时它还具有突出的耐磨损性、抗蠕变性和耐化学性,包括耐强酸和大部分有机物,因而是严酷生产环境中可供选择的理想材料。

Torlon®PAI与KetaSpire®
PEEK可以在汽车的动力系统组件中互为补充,应用于密封、轴承及油泵等领域,帮助无级、自动、双离合等变速系统(CVT/AT/DCT)减轻重量,增强燃料效率,降低二氧化碳排放量。此外,它们还能改进双离合变速系统中的离合反应时间,为部件固化及替代金属预留的设计空隙可减少噪声、振动与不平顺性
,改善摩擦损耗,从而节约成本,延长服务寿命。

汽车工业的又一个趋势——电气化

随着混合动力汽车与电动汽车市场的不断成长,汽车行业的电气化进程愈发明显,原本车辆中不常使用或者用量很少的电气零部件逐渐进入汽车的零部件体系,并在成本和功能上扮演越来越重要的作用,其中最关键的一项就是电池。

目前市面上电动汽车的电池能量密度为200Wh/Kg。相比之下,阳光动力1号的密度早在五年前就已经达到了240Wh/Kg,2号更是在这一基础上又进一步将密度提升了20Wh/Kg。储能的进步主要依靠索尔维Solef®
PVDF大型锂电池解决方案。Solef®
PVDF是一种高性能含氟聚合物,其优异的性能可以为电动汽车用高性能锂离子电池提供更高的能量密度和更长的使用寿命。与此同时,其在电池隔膜中的应用能保证电池在严苛的工作条件下更加安全。

全球创新聚合物研发的领军者

索尔维特种聚合物事业部是索尔维集团最重要的事业部之一,是世界上产品系列最丰富、性能最多样的特种聚合物生产企业之一,向市场提供35个品牌,1500多种高性能聚合物产品,涵盖氟聚合物、氟橡胶、氟流体、半芳香族聚合物、砜类聚合物、芳香族超聚合物、高阻隔性聚合物和可交联型高性能化合物。

索在汽车领域,索尔维特种聚合物事业部的高性能材料可广泛应用于汽车的各个系统及组件,可为市场提供最好的产品及最优质的服务。随着人们对汽车性能的要求日益提高以及国内环保法规的日渐严格,索尔维特种聚合物事业部将继续深耕中国市场,用创新实现更伟大的突破。来源:产业新闻社

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