簡介
聚對苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate),又名聚對苯二甲酸四次甲基酯。簡稱PBT。它是對苯二甲酸與
1,4-丁二醇的縮聚物。PBT和PET一起被稱為熱塑性聚酯。
特性套用
聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性與套用
特性
a、機械性能:強度高、耐疲勞性、尺寸穩定、蠕變也小(高溫條件下也極少有變化);
b、耐熱老化性:增強後的UL溫度指數達120~140℃(戶外長期老化性也很好);
c、耐溶劑性:無應力開裂;
d、對水穩定性:PBT遇水不易分解;
e、電氣性能:
1、絕緣性能:優良(潮濕、高溫也能保持電性能穩定,是製造電子、電氣零件的理想材料);2、介電係數:3.0-3.2;
3、耐電弧性:120s
f、成型加工性:普通設備註塑或擠塑。由於結晶速度快,流動性好,模具溫度也比其他工程塑膠要求低。在加工薄壁製件時,僅需幾秒鐘,對大部件也只要40-60s即可。
2、PBT的套用(通常指改性品種);
a、電子電器:連線器、開關零件、家用電器、配件零件、小型電動罩蓋或(耐熱性、阻燃性、電氣絕緣性、成型加工性);
b、汽車:
1、外裝零件:主要有轉角格珊、發動機放熱孔罩等;
2、內部零部件:主要有內鏡撐條、刮水器支架和控制系統閥;
(PBT用於汽車上的數目還不及尼龍、聚碳和聚甲醛,但隨著低翹曲性PBT的出現,今後必將在汽車零部件上得到更多的套用)
c、機械設備:視頻磁帶
錄音機的帶式傳動軸、電子計算機罩、水銀燈罩、電熨斗罩、烘烤機零件以及大量的齒輪、凸輪、按鈕、電子表外殼、照相機的零件(有耐熱、阻燃要求)
三、PBT塑膠的粘接:
根據不同需要,可以選擇以下粘合劑:
1. TG-3200:單組分常溫固化軟彈性防震粘合劑,耐高低溫,但粘接速度慢,膠水通常要1天或幾天時間才能固化完畢。
2. TS-8602瞬間粘接劑,可以數秒鐘或數十秒鐘快速粘合PBT,但膠層硬脆,不耐水。
3. TE-9270類,雙組分膠,膠層柔軟,適合PBT大面積粘接或複合。但耐高溫性能較差。
4.TE-9249類膠:雙組分膠,耐高溫。
5.sili-1706:單組份室溫硫化膠,固化後是彈性體具有優秀的防水,防震粘合劑,耐高低溫, 1-2mm厚度的話,5-6小時基本固化,有一定的強度。完全固化的話需要至少24小時。單組份,不需要混合,擠出後塗抹靜置即可,無需加溫。
工藝特點
PBT注塑之前一定要在110~120℃的溫度下乾燥3小時左右,成型加工溫度為250~270℃,模溫控制在50~75℃為宜。因該料從熔融狀態一經冷卻,則會立即凝固結晶,故其冷卻時間較短;若噴嘴溫度控制不當(偏低),流道(水口)易冷卻固化,會出現堵嘴現象。若料筒溫度超過275℃或熔料在料筒中停留時間超過30分鐘,易引起材料分解變脆。PBT注塑時需用較大水口進膠,不宜使用熱流道系統,模具排氣要良好,宜用“高速、中壓、中溫”的條件成型加工,防火料或加玻纖的PBT水口料不宜再回收利用,停機時需用PE或PP料及時清洗料管,以免碳化。
加工條件
乾燥溫度(℃) | 110~120 | 乾燥時間約(hr) | 2~3 |
模具溫度(℃) | 50~75 | 殘料量(mm) | 2~6 |
熔膠溫度(℃) | 250~270 | 背壓(MPa) | 5~10 |
注射壓力(MPa) | 100~140 | 鎖模力約(ton/in2) | 3~4 |
注 塑 速 度 | 高 速 | 回料轉速(rpm) | 70~90 |
螺 桿 類 別 | 標 準 螺 桿(直 通 式 噴 嘴) |
停 機 處 理 | 關料閘啤清即可 | 碎料翻用(%) | 15~25 |
備註:防火PBT需要用PE料過炮,水口料不宜回收利用。 |
模具製作
合 適 壁 厚mm) | 1.5~4(排氣要充分) |
澆 口 設 計 | 不宜用熱流道系統;大部分澆口均宜,因為需高速注塑, |
| 澆口通常要較大,針點形、潛水澆口的直徑應為1.5mm |
收 縮 率 (%) | 1.7~.2.3%,成型後48小時內仍有少許收縮(0.05%) |
工藝條件
乾燥處理:這種材料在高溫下很容易水解,因此加工前的乾燥處理是很重要的。建議在空氣中的乾燥條件為120℃,6~8小時,或者150℃,2~4小時。濕度必須小於0.03%。如果用吸濕乾燥器乾燥,建議條件為150℃,2.5小時。[2]
熔化溫度:225~275℃,建議溫度:250℃ 。
模具溫度:對於未增強型的材料為40~60℃。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。
注射壓力:中等(最大到1500bar)。
注射速度:應使用儘可能快的注射速度(因為PBT的凝固很快)。
流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞(經驗公式:流道直徑=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各種型式的澆口。也可以使用熱流道,但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應該在0.8~1.0*t之間,這裡 t是塑件厚度。如果是潛入式澆口,建議最小直徑為0.75mm。
PBT是在其主鏈上具有酯鍵的直鏈型熱塑性飽和聚酯,其化學名為Polybutylene Terephthalte,簡稱PBT,是與PET樹脂同類別的高聚物。
由於它具有高的熔點和結晶度,吸水率和熱膨脹係數也都很低,因此具有優良的尺寸穩定性。此外,還具有優良的電絕緣性,由吸濕性引起的電性能的變化很小,絕緣電壓很高。
在PBT的聚集態結構中有結晶區和非晶區,因此,可以通過添加其它物質容易地對進行改性,賦予其各種功能。現有難燃型品級、高速成型型品級、高抗衝擊型品級等賦予了各種功能的各種各樣的品級。
連線器、小型開關、電容器殼等電子部件,OA機械的鍵盤及VTR、電話機等的功能機械部件,車用電子部件,車門外部把手等汽車部件。還有,醫療機械,建築材料,精密機械等廣泛地套用在我們的日常中的很多用品用具上。
特點;
非增強型品級強韌且富有柔性,抗脆性能力強。
有UL規格認定的難燃品級(94HB)和自熄性品級(94-V-0,V-2),其電性能在熱塑性塑膠中具最高值。
吸水性極低,在很寬的溫度和濕度範圍內長期使用,也能保持優良的電性能。
成型品的表面非常平滑,具有低的摩擦係數。由於產生的摩耗量小,適用於對摩擦磨耗性能有要求的用途。
使用過程中的尺寸變化非常小,是在成型穩定性和尺寸精度方面非常優良的高信賴性材料。
具有優良的長期耐化學藥品性,常溫下,除強鹼以外的藥品外,在其中長時間浸泡也幾乎沒有性能下降的現象發生。
不但是非增強型品級,增強型品級的流動性也非常好,成型加工性優良。
通過採用與其它高分子進行相融合的技術,開發出了滿足各種性能要求的高分子合金。
性質 | 為高結晶性熱可塑性塑膠,熔點220~230℃,結晶速率比PET快。 |
優點 | 1、機械性質安定抗張強度與抗張模數和尼龍相似 2、摩擦係數小有自潤性 3、吸水率低 4、電氣性質優良 5、尺寸安定性良好 6、耐藥品性、耐油性極佳 |
缺點 | 1、Tg(30℃)低,在荷重下H.D.T.為60℃ 2、抗衝擊強度不良,一般以玻纖補強為FR-PBT來使用 |
用途 | 電子電器:無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連線器、外殼 汽 車: 車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋 工業零件:OA風扇、鍵盤、釣具卷線器、零件、燈罩 |
PBT 聚對苯二甲酸丁二醇酯化學和物理特性 PBT是最堅韌的工程熱塑材料之一,它是半結晶材料,有非常好的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性。這些材料在很廣的環境條件下都有很好的穩定性。
PBT吸濕特性很弱。 非增強型PBT的張力強度為50MPa,玻璃添加劑型的PBT張力強度為170MPa。玻璃添加劑過多將導致材料變脆。PBT的;結晶很迅速,這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對於有玻璃添加劑類型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(225%C)和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170C。玻璃化轉換溫度(glass trasitio temperature)在22C到43C之間。 由於PBT的結晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時間一般也較低
合成工藝
合成路線
PBT 間歇類型, Polytex Design,PTA路線合成法 或 DMT路線合成法 ( 英文 :Batch-poly)
PBT 連續類型, Polytex Design,PTA路線合成法。
間歇法
流程描述
1-4 丁二醇混合和輸送系統
予熔製備系統
酯化反應系統
縮聚反應系統
切片切粒和包裝系統
催化劑製備系統
過濾器清洗系統
THF回收系統
熱媒系統
計算機集成控制系統
特點
漿料製備系統使用在改性
PBT的生產中,催化劑和添加劑可以在低溫時加入
酯化在低溫或正常反應溫度下連續進料,易於控制,安全可靠
設計規模
工業化設計單線能力在3-40噸/日,年產1000噸-15000噸。
連續合成
流程描述
1-4 丁二醇混合和輸送系統
漿料製備系統
酯化反應系統
工藝塔系統
預縮聚反應系統
預縮聚過濾系統
終縮聚反應系統
終縮聚過濾系統
切片切粒和包裝系統
催化劑製備及連續添加控制系統
過濾器清洗系統
THF回收系統
熱媒系統
計算機集成控制系統
特點
低溫、低摩爾比、溫和反應
可靠的停留時間
在不同反應階段保持合理的物料消耗
低耗、節能、經濟
熔體流變性佳
設計規模
工業化生產的正在運行的POLYTEX技術連續裝置生產能力從30噸/日-500噸/日,即年產1萬噸-15萬噸。