Q-FPT 4001051-2012 汽车用PA66材料要求

Q/FPT 北汽福田汽车股份有限公司企业标准

Q/FPT 4001051—2012

汽车用PA66材料要求 （报批稿） 2012 - 12 - 29发布 2012 - 12 - 31实施

北汽福田汽车股份有限公司 发布

前 言

本标准是根据GB/T 1.1-2009给出的规则起草。

本标准由北汽福田汽车股份有限公司工程研究总院提出并归口。

本标准起草单位：北汽福田汽车股份有限公司工程研究总院分析中心材料工程所。 本标准主要起草人：尚红波、汪莉。 本标准于2012年12月首次颁布。

本标准由北汽福田汽车股份有限公司工程研究总院分析中心材料工程所负责解释。

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汽车用PA66材料要求

1 范围

本标准规定了一般汽车部件用PA66（聚酰胺）类材料分类、性能要求和检测方法。 本标准适用于一般汽车部件用PA66（聚酰胺）类材料的性能检验。 2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）均适用于本文件。 GB 8410 汽车内饰材料的燃烧特性

QC/T 797 汽车塑料件、橡胶件和热塑性弹性体件的材料标识和标记 Q/FT A144 汽车内饰件冷凝组分试验方法 Q/FT A146 汽车内饰件甲醛含量试验方法 Q/FT A148 汽车内饰件有机物散发试验方法 Q/FT A201 汽车内饰材料气味性的测试方法 Q/FT T007 汽车产品禁限用物质检测方法 Q/FT T013 汽车产品中禁/限用物质限值要求 Q/FPT 4002003 内饰塑料件耐刮擦测试方法 Q/FPT 4002004 汽车内部非金属部件及材料氙灯老化试验方法 Q/FPT 4005001 汽车外购件概述：首次供货和更改的批准

ISO 75-2 塑料 负荷变形温度的测定 第2部分：塑料、硬橡胶和长纤维增强复合材料 ISO 105-A02 织品色 牢度试验 第A02部分：颜色变化评定用灰度标 ISO 178 塑料 弯曲性能的测定 ISO 179-1 塑料 简支梁冲击性能的测定 第1部分：非仪器化冲击实验 ISO 291 塑料 试样状态调节和试验的标准环境 ISO 307 塑料 聚酰胺，粘数的测定

ISO 527-2 塑料 拉伸性能的测定 第2部分：模塑和挤塑料的试验条件

ISO 1183-1 塑料 非泡沫塑料密度的测定 第1部分 浸渍法、液体比重瓶法和滴定法 ISO 1817 硫化橡胶 耐液体作用的测定

ISO 2039-1 塑料 硬度测试 第1部分：球压痕法 ISO 3451-4 塑料 灰分的测定 第4部分：聚酰胺

SAE J2527 用可控制不发光的水冷氙弧灯进行汽车外饰件的快速暴露试验 3 材料分类

一般汽车部件用PA66类材料的材料代码、典型应用、材料标识等，如表1所示。

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表1 PA66类材料分类及典型应用

材料代码 PA66.001 PA66.002 PA66.003 PA66.004 PA66.005 典型应用及部分代表部件 热稳定尼龙66；可用于链条导轨、主动式头枕骨架、夹管、齿轮、垫片、紧固件等部件； 材料标识 >PA66< PA66.006 PA66.007 PA66.008 PA66.009 PA66.010 PA66.011 PA66.012 热稳定冲击改性尼龙66；可用于线圈骨架、齿轮、垫片、>PA66< 轴承、端子、连接器、电子接插件、扎带等部件； 15%玻纤增强尼龙66，可用于护罩、齿轮、电器零件等部>PA66-GF15< 件； 20%玻纤增强尼龙66，可用于烟灰缸、电子电器零件等部>PA66-GF20< 件； 25%玻纤增强尼龙66，可用于助力转向液壶、发动机标牌、>PA66-GF25< 电子电器零件等部件； 30%玻纤增强尼龙66，可用于换档手柄骨架、冷却液管路、换挡器底座及外壳、风扇、油底壳机油集虑器/机油挡板、>PA66-GF30< 油轨及加油管、电器零件、散热进/出水室、中冷器端盖、油底壳挡板、节温器等部件； 35%玻纤增强尼龙66，可用于离合器踏板、油门踏板、节气门体外壳、气门室罩盖、散热进/出水室、节温器、皮>PA66-GF35< 带轮、燃油油轨、燃油喷嘴、发动机扭力杆、蓄电池支架等部件； 40%玻纤增强尼龙66，可用于发动机罩盖、齿轮、正时齿轮罩盖、轴套、气门室罩盖、离合器踏板、油门踏板、>PA66-GF40< 换挡机构等部件； 50%玻纤增强尼龙66，可用于变速箱横梁支架、后视镜支架、汽车水泵叶轮、增压中冷器端盖、发动机扭力杆、>PA66-GF50< 手柄骨架、换挡机构等部件； 10%玻纤+20%矿物粉混合增强尼龙66，可用于电子电器部> PA66-GF10-MD20< 件、紧固件等部件； 15%玻纤+25%矿物粉混合增强尼龙66，可用于发动机罩>PA66-GF15-MD25< 盖、挠流板、减震器和壳体、气门室罩盖等部件； 10%玻纤+15%矿物粉混合增强尼龙66，可用于电子电器部> PA66-GF10-MD15< 件、紧固件等部件； 说明：典型应用及代表部件，仅列举部分车型用材案例；具体选材时，可根据部件特点等进行针对性选择。 4 材料技术要求 4.1 材料基本要求 PA66类成品表面不得有任何用肉眼看时可辨认的瑕疵。不合格情况如下：气孔、亮点、色差、疤痕、褶皱、气泡、或可见的砂眼或者可感觉的砂眼。

首次供货及更改的批准按Q/FPT 4005001执行。 制品颜色、大气暴晒防腐性等按照图纸要求。 制品的吸水率一般在0.7%以上。

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4.2 材料通用性能 汽车用PA66类材料通用性能，应分别满足表2相关规定。 表2 PA66类材料通用要求 材料代码 PA66.001 PA66.002 序 性能 单位 热稳定 PA66 >PA66< 3PA66.003 PA66-GF15 PA66.004 PA66-GF20 PA66.005 PA66-G25 PA66.006 PA66-GF30 PA66.007 PA66-GF35 >PA66-GF35< PA66.008 PA66-GF40 >PA66-GF40< PA66.009 PA66-GF50 PA66.010 PA66-GF10 -MD20 PA66.011 PA66-GF15 -MD25 >PA66-GF15-MD25< PA66.012 PA66-GF10 -MD15 >PA66-GF10-MD15< 冲击改性PA66 >PA66< 1 材料标识 按QC/T 797 2 密度 按ISO 1183/A 玻纤或填充物含量 按ISO 3451-4 拉伸屈服强度 断裂伸长率 按ISO 527-2 和5.5条 >PA66-GF15< >PA66-GF20< >PA66-GF25< >PA66-GF30< >PA66-GF50< >PA66-GF10-MD20< g/cm 1.14±0.02 1.09±0.03 1.23± 0.03 1.27± 0.03 1.32±0.03 1.36±0.03 1.41±0.03 1.46± 0.03 1.56± 0.03 1.36±0.03 1.46±0.03 1.33±0.03 3 ％ ％ Mpa % Mpa KJ/m 20 0 ≥65 ≥10 ≥2200 ≥3 0 0 ≥45 ≥25 ≥1700 ≥50 15±2 0 ≥100 ≥3 ≥4000 ≥4 20±2 0 ≥120 ≥3 ≥5000 ≥6 ≥220 25±3 0 ≥135 ≥3 ≥6000 ≥6 30±3 0 ≥155 ≥3 ≥6800 ≥7.5 35±3 0 ≥170 ≥3 ≥7000 ≥8 40±3 0 ≥180 ≥3 ≥9000 ≥11 50±3 0 ≥200 ≥2 ≥12000 ≥12 10±2 20±2 ≥100 ≥2 / ≥4 15±2 25±2 ≥110 ≥2 / ≥4 10±2 15±2 ≥95 ≥2 / ≥4 4 5 弯曲模量；按ISO 178和5.6条 6 简支梁缺口冲击强度 按ISO 179 /1eA和5.7条 热变形温度 按ISO 75-2和5.8条 球压痕硬度 按ISO 2039-1和5.9条 7 ℃ 2≥60 / ≥210 ≥230 ≥230 ≥235 ≥240 ≥240 / / / 8 N/mm 3≥140 按样件 ≥90 / ≥160 ≥170 ≥180 ≥200 按样件 ≥240 ≥240 ≥280 ≥195 按样件 ≥205 ≥195 / 9 高聚物粘数；按ISO 307和5.10条 cm/g 10 11 12 高温性能 按5.11条 低温性能 按5.12条 禁限用物质 按5.13条 ppm 不变脆，不变色，外观和尺寸无明显变化（尺寸变化率≤0.5%） 样品在低温状态下不改变其功能，且在加热至（23±2）℃后不允许有裂纹及其它的缺陷（其他附加要求参见图纸） Pb≤900，Cr≤900，Cd≤90，Hg≤900，PBBs≤900，PBDEs≤900 6+备注：上述力学性能检测皆在“干态”条件下进行，具体参见5.1状态调节。 5

4.3 零件应用领域附加性能

汽车用PA66类材料通用性能，针对具体应用系统部件周边环境，还应分别满足表3到表10附加性能要求。

内饰系统部件用PA66，应同时满足表3相关规定。

表3 内饰部件用PA66附加性能

序 1 性能 耐热老化 见5.14条 耐光老化 单位 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 试验后的样件外观（目视观察）无裂纹、无粉化、不变形、不发2 按Q/FPT 4002004 和5.15条 3 4 耐刮擦性 按Q/FPT 4002003 气味 按Q/FT A201和5.16 雾化 按Q/FT A144和5.17条 甲醛 按Q/FT A146和5.18条 总碳 按Q/FT A148和5.19条 粘、无银纹等异常现象；灰度等级≥4级。 （要求只适用于内饰可见零件） 10N，△L≤1.5（适用于内饰件，在可见表面进行试验） ≤3.5级（仅适用于内饰件） 级 5 mg ≤2（仅适用于内饰件） 6 mg/kg ≤10（仅适用于内饰件） 7 ugC/g mm/min ≤50（仅适用于内饰件） ≤100（仅适用于内饰件） 8 阻燃性能 按GB 8410

外饰系统部件用PA66，应同时满足表4相关规定。 表4 外饰部件用PA66附加性能 序 1 性能 耐热老化 见5.14条 耐光老化 单位 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 试验后的样件外观（目视观察）无裂纹、无粉化、不变形、不发2 按SAE J2527 和5.15条 粘、无银纹等异常现象；灰度等级≥4级。 （要求只适用于外饰可见零件）

变速箱系统部件用PA66，应同时满足表5相关规定。 表5 变速箱部件用PA66附加性能

序 1 2 性能 玻纤直径 玻纤长度 单位 um mm 技术要求 1～12 0.1～10

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表5 变速箱部件用PA66附加性能（续）

序 3 性能 耐变速箱齿轮油 见5.20条 质量损失率 单位 技术要求 试验后的样件外观和尺寸无明显变化 3.1 （130℃和 150℃老化后） 力学性能变化率 （150℃老化后） % ≤5 拉伸强度变化率 % 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率 ≤50 ≤50 ≤50 3.2 与机器润滑油相关部件用PA66，应同时满足表6相关规定。 表6 与机油润滑油相关部件用PA66附加性能 序 1 性能 耐机油性 见5.21条 单位 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 ≤10 ≤10 ≤10 ≤2 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 ≤30 ≤30 ≤30 % 1.1 力学性能变化率 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率 1.2 质量损失率 （150℃老化后） 耐热老化 见5.14条 % 2 2.1 力学性能变化率 % 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率

进气系统部件用PA66，应同时满足表7相关规定。 表7 进气系统部件用PA66附加性能 序 1 性能 聚合物材料耐曲轴箱气体特性 见5.22条 单位 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 (2个循环后) ≤50 ≤50 ≤50 1.1 力学性能变化率 % 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率 2 耐热老化 见5.14条 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 ≤30 ≤30 ≤30 7

2.1 力学性能变化率 % 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率

发动机通风系统部件用PA66，应同时满足表8相关规定。

表8 发动机通风系统部件用PA66附加性能

序 1 性能 聚合物材料耐曲轴箱气体特性 见5.22条 单位 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 (3个循环后) ≤50 ≤50 ≤50 1.1 力学性能变化率 % 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率 2 耐热老化 见5.14条 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 ≤30 ≤30 ≤30 2.1 力学性能变化率 % 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率 润滑脂相关部件用PA66，应同时满足表9相关规定。 表9 润滑脂相关部件用PA66附加性能 序 1 性能 耐润滑脂 见5.23条 单位 % 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 ≤10 ≤10 ≤10 1.1 力学性能变化率 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率

冷却系统相关部件用PA66，应同时满足表10相关规定。 表10 冷却系统相关部件用PA66附加性能 序 1 性能 耐水解性 见5.24条 单位 % 技术要求 试验后的样件无裂纹、无明显外观和尺寸变化，不影响功能使用 拉伸强度变化率 ≤40 ≤40 ≤40 1.1 力学性能变化率 断裂伸长率变化率 简支梁缺口冲击变化率 5 试验方法 5.1 状态调节

状态调节，按照ISO 291执行。试验进行前，试样应在(23±2)℃、(50±10)%RH恒温恒湿状态下，将包有铝箔包装的标准样条或部件，放置在干燥器或干燥袋子中，至少存放24h。 5.2 原材料鉴别

鉴别性实验用红外光谱仪完成。

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5.3 吸水率

在成品零件的不同位置取至少3块 （20×20）mm试样，称重精度为0.01 g；在80℃的真空箱中干燥至恒重；然后在干燥器中将试样冷却至(23±2)℃后，进行第2次称量。 5.4 灰分

玻纤含量、矿物粉含量的检测，按ISO 3451-4标准执行。 5.5 拉伸强度

拉伸强度和断裂伸长率按ISO 527-2标准进行测试，样条类型优选1A型，测试速度如下：

——测试速度为50mm/min：适用于PA66.001和PA66.002； ——测试速度为5mm/min：适用于PA66.003到PA66.012；

5.6 弯曲模量

弯曲模量按ISO 178标准进行测试，推荐试样尺寸为80mm×10mm×4mm，测试速度为2mm/min，跨度为64mm，三点负荷实验。 5.7 简支梁缺口冲击强度

缺口冲击强度按ISO 179-1标准进行测试，推荐试样尺寸为80mm×10mm×4mm，缺口类型为A型。 5.8 热变形温度

热变形温度按ISO 75-2标准进行测试，推荐试样尺寸为80mm×10mm×4mm，负载1.8MPa。 5.9 球压痕硬度

球压痕测试，按照ISO 2039-1标准进行测试。 5.10 高聚物粘数

溶剂：硫酸，测试温度(40±0.1)℃；具体参见ISO 307。 5.11 高温性能

至少两个完整的成品件，存放（22+2）h；贮存温度的选择，如果图纸或认可无其它规定，则按以下原则进行：

——对于接受阳光间接照射的内饰件（如B柱上饰板滑板）等一般部件，则采用（90±1）℃；

——对于接受更强阳光照射的内饰件（如仪表板、门板或侧装饰板上部）等部件，则采用（120±1）℃； ——对于接受高温条件结构功能件（如发动机周边部件）等部件，则采用（150±1）℃。

5.12 低温性能

至少两个完整的成品件，贮存温度（-40±1）℃，存放（22+2）h，必须保证完整的功能，并且紧接着在室温下（23±2）℃放置24h,不应出现裂纹和其它的缺陷。 5.13 禁限用物质

禁限用物质，按照Q/FT T007汽车产品禁限用物质检测方法检测；按照Q/FT T013汽车产品禁/限用物质限制要求执行。 5.14 耐热老化性

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a）对于内外饰系统用PA66类材料，按以下方式进行耐热老化性能测试：

将完整的成品件或成品件切块，在（150±1）℃干燥箱中存放1000h，冷却至（23±2）℃后；进行高聚物粘数的测定。

b）对于结构件用PA66材料：按以下方式进行耐热老化性能测试：

将1个完整部件，以及至少5个拉伸标准样条、5个简支梁缺口冲击标准样条；持续存放在（150±1）℃的热循环空气中，放置1000h。当在任何一个位置上的试片出现对于尼龙材料来说属于典型的分解现象，即达到脆变程度（材料变成碎片状态）终止试验。试验后，标准样条应在干燥器中降温至符合5.1条检测状态时，进行力学性能检测。 5.15 耐光照色牢度

内饰件耐光照色牢度，按Q/FPT 4002004执行；如果光照周期在图纸上没有明确规定，则参照以下三条执行：

——受间接日照的零部件，试验时间为3周期；

——受直接日照的零部件（如门板上边缘饰件），试验时间为5周期； ——受最强日照的零部件（如衣帽架），试验时间为10周期。

外饰件光照按SAE J2527标准，累计辐照能量2500kJ/m； 试验后参照ISO 105-A02评价样品的灰卡变色等级。 5.16 气味性测试

气味性按Q/FT A201标准方案3进行。 5.17 雾化

雾化按Q/FT A144标准进行测试，试样尺寸为直径（80±1）mm的圆，厚度至多10mm。 5.18 甲醛

甲醛按Q/FT A 146标准进行测试，样品尺寸为100mm×40mm的试片6个。 5.19 总碳

总碳按Q/FT A148标准进行测试，样品质量20g。 5.20 在变速箱齿轮油中的耐久试验

试验前，至少准备5个拉伸标准样条、5个简支梁缺口冲击标准样条，在0.01g精度的天平称重。在变速箱齿轮油介质（介质为SAE 75W90或SAE 75W-85）中的老化性能测试步骤如下：

1) 首先，在130℃的变速箱油介质中，贮存504h； 2) 然后，在150℃的变速箱油介质中，贮存96h；

3) 从变速箱齿轮油介质中移除，用干布充分擦拭，并再次称重； 4) 然后在符合5.1条的状态下，进行力学性能测试。 5.21 在机油中的耐久试验

试验前，至少准备5个拉伸标准样条、5个简支梁缺口冲击标准样条。在机器润滑油介质（介质为C.20 SAE 5W-40标准机油）中的耐久试验测试步骤如下：

1) 首先，将样条放在150℃的机器润滑油介质中，贮存1000h； 2) 然后，从机器润滑油介质中移除，用干布充分擦拭； 3) 最后，在符合5.1条的状态下，进行力学性能测试。

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5.22 聚合物材料的耐曲轴箱气体特性

试验前，至少准备5个拉伸标准样条、5个简支梁缺口冲击标准样条，在0.01g精度的天平称重。

聚合物材料的耐曲轴箱气体特性分方法A和方法B两种。其中，方法A适用于汽油机；方法B适 用于柴油机。待做完规定循环次数后，在符合5.1条的状态下，进行力学性能测试。

方法A：适用于火花点火式发动机，即汽油机系统。

将样品放置在标准棒容器中，然后放在200ml盛放60℃硝酸溶液（浓度为1mol/L）密封长颈瓶中，曲轴箱空气增压持续时间4h；用蒸馏水充分清洗后，在室温下干燥30分钟；其次，在用玻璃盖密封135℃的油浴（C.20SAE-5W-40标准机油）中，曲轴箱空气增压持续时间18h；用干抹布充分擦拭干净后，在室温下干燥30分钟；接下来，在FAM2介质（室温）中放置30分钟，用干抹布充分擦拭赶紧后，在室温下干燥30分钟；一个循环完毕。 一个循环如下图1所示：

图1：方法A

图示说明：

1 2 3 4 5 6 7

横坐标为时间轴：1个循环，大约24h； 30分钟干燥； 在 HNO3中放置4h； 纵坐标为温度；

在油浴（C.20SAE-5W-40标准机油）中放置18小时；

30分钟干燥，然后在FAM2介质中放置30分钟，30分钟干燥； 完成一个循环。

方法B：适用于柴油机系统。

将样品放置在标准棒容器中，然后放在200ml盛放60℃硝酸溶液（浓度为1mol/L）密封长颈瓶中，曲轴箱空气增压持续时间4h；用蒸馏水充分清洗后，在室温下干燥30分钟；其次，在用玻璃盖密封135℃的油浴（C.20SAE-5W-40标准机油）中，曲轴箱空气增压持续时间17h；用干抹布充分擦拭干净后，在室温下干燥30分钟；接下来，在100℃柴油介质（柴油种类为ISO1817的液体F类）中放置30分钟，用干抹布充分擦拭赶紧后，在室温下干燥30分钟；一个循环完毕。

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一个循环如下图2所示：

图2：方法B

图示说明：

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横坐标为时间：1个循环，大约24h； 30分钟干燥；

在醋酸（PH为2-4）中放置4h，80℃； 纵坐标为温度；

在油浴（C.20SAE-5W-40标准机油）中放置17小时； 在柴油（柴油种类为ISO1817的液体F类）中放置2小时，100℃； 完成一个循环。

5.23 在润滑脂中的耐久试验 试验前，至少准备5个拉伸标准样条、5个简支梁缺口冲击标准样条。在供需双方定义的润滑脂中（润滑脂介质为符合以下规定：比如，锂基润滑脂稠度等级2、锂基润滑脂稠度等级3；以及，带腐蚀剂及抗氧化剂的钙皂化低温油脂），耐久试验测试步骤如下：

1) 首先，将样条放在70℃的机器润滑脂介质中，贮存1000h； 2) 然后，从介质中移除，用干布充分擦拭；

3) 最后，在符合5.1条的状态下，进行力学性能测试。 5.24 耐水解性

试验前，至少准备5个拉伸标准样条、5个简支梁缺口冲击标准样条。在供需双方约定的冷却液中（乙二醇和水的体积百分比各50％）进行试验，步骤如下：

1) 首先，将样条放在（125±2）℃的冷却液介质中，贮存48h；

2) 然后取出用水清洗试样表面，用软布拭去试样表面的水分，用铝箔袋密封；

3) 在（23±2）℃条件下放置至少4h，然后进行测量，测量要在（30±10）min内完成； 若试样在存放期限内，试样表面出现穿透裂纹将不被认可。 5.25 其他

材料收缩率：不同材料代码的PA66材料收缩率不同，具体参数及检测方法由材料供应商提供。

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