改性PBT六大常見成績處理方法
已有人閱讀此文 - -PBT塑料,作為五大通用工程塑料之一,改善PBT性能,能實現高性能,拓展應用領域成為研究的熱點。
名稱:聚對苯二甲酸丁二醇酯和改性PBT
其他名稱:聚對苯二甲酸丁二醇酯,PBT工程塑料
類別:工程塑料
化學工業:應用于生產改性PBT工程塑料
汽車行業:在汽車制造行業,PBT廣泛應用于保險杠,化油器部件,擋泥板,擾流板,火花塞端子板,燃油系統,儀表板,汽車點火器,加速器和離合器踏板,進氣格柵,空氣過濾器外殼,擋風玻璃刮水桿和支架,安全帶組件,后視鏡外殼等。
紡織業:用于紡紗
電子通訊:適用于生產光纜護套管; 其改性產品適用于生產連接器等電氣電子元件,節能燈等; 阻燃增強和防靜電阻燃PBT廣泛應用于電子設備連接器,如電腦連接器,變壓器線圈成型機,空氣開關,斷路器框架,低壓電氣端子,節能燈殼,電氣元件外殼,電腦風扇,鐵件,通訊設備電纜和光纜護套,SPC交換元件等。
其他行業:應用于牙刷單絲的生產電氣工業:PBT和PET合金越來越廣泛地應用于電氣應用的部件,如真空吸塵器,電動剃須刀,空調電控部件,聚焦電位器殼體,電氣部件住房等食品工業:主要用于食品包裝容器,如油,飲料,啤酒包裝和保鮮等。
1如結晶度高
2可快速成型
3耐候性
4摩擦系數低
5熱變形溫度高
6電氣性質佳
7力學性能優良
8耐疲勞性
9可以超聲波焊接等。
1缺口沖擊強度低
2成型收縮率大
3耐水解性差
4易受鹵化烴侵蝕
5經玻纖增強后
6因制品縱橫向收縮率不一致易使制品發生翹曲。
原因:
共混材料的缺口沖擊強度隨著改性劑的增加,拉伸強度會下降,最佳混比為80/20
解決方法:
a) 聚合改性
聚合改性就是通過共聚、接枝、嵌段、交聯等手段在聚合過程中在PBT分子中引入新的柔性鏈段,使其具有良好的韌性。
b) 共混改性
共混改性就是將改性劑或高沖擊強度材料與PBT共混或復合,使其作為分散相分布在PBT基體中,利用兩組分的部分相容性或適當的界面黏結作用,提高PBT的缺口沖擊性能。如在PBT中添加反應性增容劑POE-g-GMA,通過GMA與PBT的端羧基的原位增容反應,加強界面作用力,以達到增韌效果。
薄壁電子元件
在電子電器、汽車電子工業領域,組件更薄是趨勢,這就要求材料需要更高的流動性,才能以盡可能小的相應澆注器械的填充壓力或合模力來實現型模的填充。利用低黏度的熱塑性聚酯組合物也常常能實現更短的循環周期。另外,良好的流動能力對于例如質量分數超過40%的玻璃纖維和/或礦物質的高填充熱塑性聚酯組合物來說也是非常重要的。
解決方法:
選擇低分子量的PBT,但是分子質量降低會影響機械性能。
借助流動促進劑如硬脂酸酯或褐煤酸酯,可以改善PBT流動性,但這類低分子質量酯會在產品加工和使用過程中滲出。
對于需要增韌的PBT材料,增韌劑的加入一定會導致流動性下降,故而需要選擇對流動性影響更小的增韌劑。
加入具有特定結構的同類低分子聚酯,如CBT,CBT是一種具有大環寡聚酯結構的功能性樹脂,與PBT具有很好的相容性,極少的添加量,就可以大幅度提高樹脂的流動性,而幾乎不影響力學性能。
加入納米材料,理想分散的納米材料在PBT中起到一種類似于內潤滑的作用,可以提高PBT的流動性,但納米填料的分散是共混改性過程中的一大難點。
原因:
翹曲是材料不均勻收縮的結果。材料中組分的取向和結晶、注塑時采用不恰當的工藝條件、模具設計時澆口形狀和位置不對、制品設計時壁厚厚薄不勻等都會造成制品的翹曲。
PBT/GF復合材料的翹曲主要是玻纖在流動方向上的定向限制了樹脂的收縮,PBT在玻纖周圍的誘導結晶又強化了這種效果,使得制品的縱向(流動方向)收縮小于橫向(與流動方向垂直的方向),這種不均勻收縮便導致了PBT/GF復合材料的翹曲。
解決方法:
一是加入礦物,利用礦物填料的形狀對稱性減輕玻纖取向造成的各向異性;
二是加入非晶材料,降低PBT的結晶度,減少因結晶而造成的不均勻收縮,如加入ASA或者AS,但是它們與PBT相容性差,需要添加適當的相容劑;
三是調整注塑工藝,如適當提高模具溫度,適當增加注塑周期。
原因:
浮纖產生的原因比較復雜,簡單說來,主要有以下幾個方面:
PBT與玻纖相容性很差,導致二者無法有效的粘結在一起;
PBT與玻纖的粘度差異很大,導致二者在流動過程中形成分離的趨勢,當分離作用大于粘合力時就會發生脫離,玻纖浮向外層而外漏;
剪切力的存在,既會導致局部粘度有差異,又會破壞玻纖表面的界面層熔體粘度愈小,界面層受損,玻璃纖維受到的粘結力也愈小,當粘度小到一定程度時,玻璃纖維便會擺脫PBT樹脂基體的束縛,逐漸向表面累積而外露。
模具溫度影響。由于模具型面溫度較低,質量輕冷凝快的玻璃纖維被瞬間凍結,若不能及時被熔體充分包圍,就會外露而形成“浮纖”。
解決方法:
加入相容劑、分散劑和潤滑劑,改善浮纖問題。如使用特殊表面處理的玻纖,或者加入相容劑(如:SOG,一種良流動PBT改性相容劑),通過“橋梁”的作用,增加PBT與玻纖的粘結力。
優化成型工藝改善浮纖問題。較高的注塑溫度和模具溫度,較大的注塑壓力和背壓,較快的注塑速度,較低的螺桿轉速,都可以一定程度改善浮纖問題。
PBT+GF表面浮纖、模具模垢現象
原因:
模垢產生是由材料的小分子含量過高或者材料的熱穩定性較差引起的。PBT由于其寡聚物和小分子殘留率通常在1%~3%,相對與其他材料容易產生模垢。而在引入玻纖以后,更加明顯。這將導致在連續加工過程中,需要定時清理模具,造成生產效率低下。
解決方法:
減少小分子助劑的添加量(如潤滑劑、偶聯劑等),盡量選擇高分子助劑;
改善PBT的熱穩定性,減少加工過程中熱降解產生的小分子產物;
原因:
影響PBT水解的主要因素是端羧基濃度。由于PBT含有酯鍵,在高于其玻璃化轉變溫度的溫度下置于水中會發生酯鍵斷裂,水解形成的酸性環境使水解加速反應,性能急劇下降。
解決方法:
添加水解穩定劑,如碳化二亞胺,水解穩定劑會消耗水解產生的羧基,減緩PBT的酸性水解速度,提高PBT樹脂的抗水解性。
通過封閉PBT端羧基的方法,降低端羧基濃度,提高PBT的抗水解性,如加入帶環氧官能團的助劑(如SAG系列, 一種苯乙烯-丙烯腈-GMA的無規共聚物),通過官能團GMA與PBT端羧基反應來封端,從而提高PBT的抗水解性。
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