■ Compiled by Jessy Lu
塑膠原材料的發展趨勢
在環保法規、雙積分政策與補貼等推動下，新能源汽車正不斷推動傳統汽車行業發生翻天覆地的變化。因此從週邊充電設備、線束、連接器、感測器到電池包，對塑膠原材料供應商也提供了更大的空間，以及更多更高的要求。其中阻燃與耐電化腐蝕的電中性材料正逐漸成為各主機廠和相關一級供應商關注的重點。
圖1：電化學腐蝕圖示
EN 電中性材料
- 溫度加速磨損
汽車中使用的模組通常暴露於高溫的操作環境中。在發動機艙中，發動機、排氣系統與冷卻水管的熱量都會導致溫度升高；而在車內，高溫則是由照在車身上，以及穿過玻璃的太陽輻射所造成的。現代化車輛功能的多樣性意味著部件的安裝必須更加緊湊，也因此熱量難以從模組中散發出來，反而會導致溫度進一步升高。許多電子元器件的工作溫度高於80° C 這已經是極為普遍的現象。人們發現，通常情況下，高溫環境會使安裝在車上的元件和模組之使用壽命縮短，很有可能該零件在車輛準備報廢之前就失效了。
對於失效模組的分析顯示，導致失效的主要原因是IC 接觸點的腐蝕。當兩種物質（特別是不同材質的金屬）通過電解質（如：水或潮濕的空氣）進行電流連接時，會發生接觸腐蝕。因此，惰性低的金屬形成陽極，惰性高的金屬形成陰極，該極化使陽極溶解加速。鋅（犧牲陽極）用於保護鋼結構（例如地面油罐和遠洋船舶），這是該技術眾所周知且被廣泛使用的一種應用方式
圖2: 金屬鹽類沉澱物
- 鹵素促進電化學腐蝕
在汽車行業中，控制系統及其連接器的外殼與部件通常由聚醯胺製成。聚醯胺材料因其使用壽命長，並且具有良好的韌性、強度、耐熱性與耐介質性而被選用。一直以來，聚醯胺的熱老化是穩定的，因此，用銅或碘化鉀製成的系統已經成功應用多年。然而，鹵素穩定劑具有決定性的弱點，鹵素特別是碘和溴，被認為對金屬材料的化合作用有害。近年來也引入了其他穩定劑，這些穩定劑可以有效防止在高達150℃的溫度下，由熱氧化所引起的聚醯胺降解。在汽車領域和其他普通工業中，大部分電氣元器件的損壞一般是由電化學腐蝕引起的。因此，在發生的反應中，碘或溴離子與金屬間發生複雜的相互作用。這些離子大多來自於塑膠中的穩定劑，電場直接將它們引向破壞的方向。
穩定劑中的銅可能導致接觸腐蝕，並腐蝕由鎂和鋅製成的部件。如果在塑膠和金屬之間也發生這種反應，則相應的汽車功能可能會失效。除了銅鹵素化合物之外，金屬鹽類也經常被用作電子元器件中的穩定劑。這些化合物也可以分解成離子，然後被輸送到電場中的相應磁極，在那裡可以看到相應的沉積物（圖2）。
- 電中性化合物的開發
如何有效預防這種故障是汽車製造商及其供應商面臨的巨大挑戰之一。由於車輛使用的電子零件數量日漸增加，以及低成本電動機的並行開發，該問題在未來幾年將更受重視。德國下齊森市鎮的AKRO-PLASTIC GmbH 公司（安科羅工程塑料）已經解決了這一問題，並開發出了一系列新的電中性聚醯胺產品，該材料含有熱穩定劑和潤滑劑，不含鹵素和金屬鹽類。該產品系列因其電中性以“EN”作為尾碼命名。
另外，該系列也有不同比例的增強之牌號，其玻璃纖維增強可高達70％。因其不同的客戶指定的級別不同，也使產品組合得以豐富。在新配方開發中，其主要特點是材料中不含碘和溴，為此開發的高解析度分析方法，可以確認溴或碘含量小於1ppm，且所生產的每批材料之記錄結果都可以提供給客戶。
在“EN”產品系列的每一張接受度測試證明上，AKRO 安科羅都規定溴和碘的含量須小於1 ppm。
目前，這是日常操作中最高的解析度分析。市場上元素分析的標準方法通常只有> 10 ppm 的解析度。而AKRO 安科羅則在生產過程中不斷採用新的方法，在該方法開發的期間，意外的發現一些添加劑和聚合物中含有鹵素，但公司必須選用無鹵素原材料。為了保持生產和品質的穩定，所以我們對某些原材料的來料檢驗實施新的分析方法和監控。
除了對材料和測量方法的開發，在這種特殊的材料製造過程中也存在潛在的污染來源，化合物中的不良物質可能導致加工過程中的交叉污染。另外，用於擠出線的冷卻水也可能是一個污染源。AKRO 安科羅發現冷卻水中含有的碘化亞銅或者碘化鉀也會污染被定義為電中性的產品。由此，AKRO 安科羅電中性化合物的系列生產僅限於在指定的機器與輔助設備上完成。
所以，如今產品生產保證絕對安全，且產品分析結果總是顯示碘或溴的含量低於1 ppm，符合要求。__
FR 阻燃材料
- 阻燃規格種類
AKRO 安科羅FR 阻燃材料採用無鹵、無紅磷阻燃體系，並且CTI 均達到600V。產品線覆蓋了從PA6、PA66、PA66/6、PPA 到PARA。
圖3：AKRO 安科羅阻燃產品規格
- 橘黄色配色方案
AKRO 安科羅的兄弟公司AF-Color 是德國色母粒的供應商，除了提供功能性色母，例如化學發泡色母、鐳射打碼、鐳射焊接色母外，還提供給客戶多元化的配色服務，其中就包括了新能源汽車中廣泛使用的橘黃色。橘黃色意味著600 伏的高壓，經過測試，即使在120℃環境下，工作1000 個小時，其顏色變化也非常有限，保證了維修人員，即使在汽車使用壽命末期，仍然能夠清晰的辨識出高壓零件。
EN-FR 電中性阻燃材料
AKRO 安科羅將EN-FR 結合在一起，開發出了無鹵、無紅磷UL94 V0 阻燃等級的電中性材料，配合安柯洛AKRO-PLASTIC ICX 創新改性與擠出技術，這些規格覆蓋了從PA6、PA66、PA610、PA612 到PPA，同時這些規格的最高玻纖含量可以達到70%。AKRO 安科羅EN-FR 材料引領電動汽車材料解決方案的未來，在汽車的整個生命週期中，為電池、電路系統，以及感測器保駕護航。期待在不遠的未來，AKRO 安科羅EN-FR 系列材料能在新能源與環保的大趨勢下，為推動全球汽車行業的發展保駕護航，提供品質和定制化的雙重保證！
