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摩擦学应用中的无 PTFE 解决方案

作者 Marta Bach
Business Development Manager, Envalior

随着对 PFAS 的监管日益严格,制造商正在寻求能够在不影响安全性的情况下保持高性能的无 PTFE 材料。我们的 Stanyl® PA46 为您提供了无 PTFE 解决方案,具备低摩擦、耐磨损及优良的热稳定性等关键摩擦学性能,使相关行业能够满足法规要求的同时保持高性能。

健康与环境问题日益突出,推动了在摩擦学应用中无PTFE解决方案的需求。聚四氟乙烯(PTFE)长期以来因在齿轮、链条导轨和衬套等高负荷应用中能降低摩擦与磨损而备受重视,但现已因被归类为全氟及多氟烷基物质(PFAS)而受到关注。因此,制造商正在探索PTFE替代方案,以保持高性能标准,同时满足新兴的法规和安全要求。

PTFE为何受到审查

PTFE属于PFAS,PFAS是一类包含超过10,000种化学品的物质,其碳-氟键非常牢固,难以降解。虽然并非所有PFAS都具有危害性,但部分,如PFOA和PFOS,因健康风险(包括癌症、免疫系统问题和肝损伤)已经受到限制。欧洲化学品管理局等监管机构欧洲化学品管理局(ECHA)和美国环境保护署正在密切监控PFAS,未来对PTFE使用的限制仍有可能出台。

PFAS在环境、食品及水体中的持久性,以及其在人体组织内的累积性,加剧了各界对这些“永久性化学品”的关注。尽管现行法规尚未限制PTFE,相关提案,特别是在欧洲,可能带来全球性影响。欧洲化学品管理局(ECHA)在欧盟REACH法规框架下提出逐步淘汰PFAS,以提升对人体健康与环境的化学品风险防护,该提案收到了大量反馈。虽然实施可能延后至2025年以后,但相关限制措施依然有望落地。

PTFE替代的挑战

由于PTFE卓越的性能特性,在摩擦学应用中替代PTFE极具挑战性。缺少PTFE时,摩擦产生的热量可能导致性能下降,需依赖在时间和成本上更为密集的替代方案。材料与润滑剂需协同作为系统运作,这凸显全面无PTFE解决方案的必要性。

恩骅力正通过无PTFE替代方案应对这些挑战,重点聚焦于Stanyl®,这是一款高性能聚酰胺46(PA46)。Stanyl®具备出色的耐高温性能、耐磨损特性及低摩擦性能,无需PTFE,即可适用于多种摩擦学应用。

PTFE在摩擦学中的作用及优势

PTFE因其低摩擦和高耐磨损性能,在摩擦学领域被广泛应用。无论作为纯聚合物还是复合材料中的添加剂,PTFE均可提升耐用性与性能,广泛用于齿轮、轴承等零部件。其还可在高负载条件下降低摩擦。在承载与速度条件下,材料需要满足应用对持久性和高效性的严格要求,这是一项关键功能。

关键摩擦学材料要求包括:

  • 低摩擦和耐磨损用于提升耐用性。
  • 耐高温性能适用于苛刻工况。
  • 低重量和低噪音适用于轻量化和静音部件。
  • 成本效益结合环保解决方案。

聚合物如POM、PEEK,以及聚酰胺如PA66和PA46已研发以满足上述需求。尽管PTFE展现出无与伦比的性能表现,但由于其属于PFAS化学物质类别,未来应用前景充满不确定性。

摩擦学应用中的三种无PTFE解决方案

1. 链条与皮带导轨
汽车正时系统依赖低摩擦、耐久的链条与皮带导轨。Stanyl PA46,包括TW341、TW441与HGR3-W,提供无PFAS方案,适用于高速、高压工况。

2. 齿轮与执行器部件
Stanyl具有优异的耐高温性能与耐久性,适用于紧凑并长寿命的齿轮。恩骅力的无PTFE Stanyl系列包含未填充、玻纤(GF)和碳纤维(CF)增强类型,是PTFE材料的强劲替代方案。

3. 滑动轴承
Stanyl无PTFE材料(如TW376)在高压及高温条件下表现优异,是含PTFE Stanyl PA46及各类含PTFE材料(如PA66、POM和PPA)的有效替代。Stanyl TW376已在多种要求严苛的摩擦学应用中展现出良好性能,当前所用的含PTFE材料(包括含PTFE的PA46)均可得以替换。

可持续发展之路

恩骅力致力于开发满足摩擦学需求的无PTFE解决方案。在不牺牲性能的前提下。Stanyl 出色的高温性能和优异的耐磨性充分证明了在无需 PFAS 的情况下实现高性能是完全可行的。通过与润滑剂生产商的合作,我们最大限度地发挥无 PTFE 塑料与润滑剂之间的协同效应,提供可靠的解决方案。

凭借材料专业知识、设计支持以及测试服务,我们协助客户应对不断变化的法规要求,并自信满足其摩擦学需求。

Marta Bach
Business Development Manager, Envalior

Marta Bach 是 Envalior 的 Business Development Manager,专注于特种材料(Specialty Materials),重点涉及摩擦学(tribological)应用。她曾在化学工业领域担任过技术和商务职位,工作重心为材料相关领域。Marta 在汽车和建筑市场拥有丰富的经验,并负责多个欧洲国家的商务事务。她拥有有机化学学士学位,并获得固态化学(solid state chemistry)博士学位。

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