聚对苯二甲酸丁二醇酯 百科内容来自于: 百度百科

聚对苯二甲酸丁二醇酯,英文名polybutylene terephthalate(简称PBT), PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性,自润滑、低摩擦系数。

简介

聚对苯二甲酸丁二醇酯,耐候性、吸水率低,仅为0.1%,在潮湿环境中仍保持各种物性(包括电性能),电绝缘性,但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀,耐水解性差,低温下可迅速结晶,成型性良好。缺点是缺口冲击强度低 ,成型收缩率大 。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性,其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上,热变形温度也大幅提高。可以在140℃下长期工作,玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致,易使制品发生翘曲。
PBT 结晶速度快,最适宜加工方法为注塑,其他方法还有挤出、吹塑、涂覆和各种二次加工成型,成型前需预干燥,水分含量要降至0.02%。
PBT(增强、改性PBT)主要用于汽车、电子电器、工业机械和聚合物合金、共混工业。如作为汽车中的分配器、车体部件、点火器线圈骨架、绝缘盖、排气系统零部件、摩托车点火器、电子电器工业中如电视机的偏转线圈,显像管和电位器支架,伴音输出变压器骨架,适配器骨架,开关接插件、电风扇、电冰箱、洗衣机电机端盖、轴套。
另外还有运输机械零件,缝纫机和纺织机械零件、钟表外壳、镜筒、电熨斗罩、水银灯罩、烘烤炉部件、电动工具零件、屏蔽套。

化学合成

合成工艺分类

  1. PBT间歇类型, Polytex Design,PTA路线合成法 或 DMT路线合成法 ( 英文 :Batch-poly)
  2. PBT连续类型, Polytex Design,PTA路线合成法

PBT 间歇类型

流程描述
  1. 1-4 丁二醇混合和输送系统
  2. 予熔制备系统
  3. 酯化反应系统
  4. 缩聚反应系统
  5. 切片切粒和包装系统
  6. 催化剂制备系统
  7. 过滤器清洗系统
  8. THF回收系统
  9. 热媒系统
  10. 计算机集成控制系统
特点
  1. 浆料制备系统使用在改性PBT的生产中,催化剂和添加剂可以在低温时加入
  2. 酯化在低温或正常反应温度下连续进料,易于控制,安全可靠
设计规模
工业化设计单线能力在3-40吨/日,年产1000吨-15000吨。

PBT 连续类型

流程描述
  1. 1-4 丁二醇混合和输送系统
  2. 浆料制备系统
  3. 酯化反应系统
  4. 工艺塔系统
  5. 预缩聚反应系统
  6. 预缩聚过滤系统
  7. 终缩聚反应系统
  8. 终缩聚过滤系统
  9. 切片切粒和包装系统
  10. 催化剂制备及连续添加控制系统
  11. 过滤器清洗系统
  12. THF回收系统
  13. 热媒系统
  14. 计算机集成控制系统
特点
  1. 低温、低摩尔比、温和反应
  2. 可靠的停留时间
  3. 在不同反应阶段保持合理的物料消耗
  4. 低耗、节能、经济
  5. 熔体流变性佳
设计规模
工业化生产的正在运行的连续装置生产能力从30吨/日-500吨/日,即年产1万吨-15万吨。

理化特性

PBT是最坚韧的工程热塑材料之一,它是半结晶材料,有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。 PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa,玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的;结晶很迅速,这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料,流程方向的收缩率可以减小,但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点(225℃)和高温变形温度都比PET材料要低。维卡软化温度大约为170℃。玻璃化转换温度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之间。由于PBT的结晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期时间一般也较低。

实际应用

PBT发展的历史还不长,但由于性能优良,目前已经是较为广泛的应用。主要是制作电子电器、汽车、机械设备以及精密仪器的零部件,已取代铜、锌、铝及铁铸件等金属材料和热固性塑料以及一些热塑性的塑料。以美国为例,PBT中43.7%用于电子电器工业,36.1%用于汽车工业,10.7%用于机械工业,9.5%用于其他工业。其中60%代替金属压铸材料。
1、电子电器:PBT制作电子电器零部件,主要利用其优良的耐热性、阻燃性、电器绝缘性,成型加工性。具体应用:连接器、开关零件、家用电器、配件零件,小型电动罩盖。
2、汽车工业:PBT用于汽车上的数目还不及尼龙,聚碳和聚甲醛,但随着低翘曲性PBT的出现,今后必将在汽车外部零部件上得到更多的应用。如:1)外装零件,主要有转角格珊,发动机放热空罩等 2)内部零部件,蛀牙有内镜撑系、刮水器支架和控制系统阀 3)汽车电器零件:如汽车点火线圈搅管和各种电器连接器等。
3、机械设备:在机械设备上,玻璃纤维增强PB主要制作一些零部件使用于有耐性,阻燃要求的部位上,如规频磁带录音机的带式传动轴、电子计算机罩、水银灯罩、电熨斗罩,烘烤机零件以及大量的齿轮、凸轮、按钮,电子表外壳,照相机的零件等。

注塑模

工艺条件

干燥处理:这种材料在高温下很容易水解,因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120℃,6~8小时,或者150℃,2~4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥,建议条件为150℃,2.5小时。
熔化温度:225~275℃,建议温度:250℃ 。
模具温度:对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。
注射压力:中等(最大到1500bar)。
注射速度:应使用尽可能快的注射速度(因为PBT的凝固很快)。
流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递(经验公式:流道直径=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道,但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8~1.0*t之间,这里 t是塑件厚度。如果是潜入式浇口,建议最小直径为0.75mm。

重点问题

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是通用的工程塑料。PBT的聚合工艺成熟、成本较低,成型加工容易。未改性PBT性能不佳,实际应用要对PBT进行改性,其中,玻璃纤维增强改性牌号占PBT的70%以上。
1 PBT的工艺特性
PBT具有明显的熔点,熔点为225~235℃,是结晶型材料,结晶度可达40%。
PBT熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大,因此,在注塑中,注射压力对PBT熔体流动性影响是明显。
PBT在熔融状态下流动性好,粘度低,仅次于尼龙,在成型易发生“流延”现象。
PBT成型制品各向异性。PBT在高温下遇水易降解。
2注塑机
选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。
①制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的30%~80%。不宜用大注塑机生产小制品。
②应选用渐变型三段螺杆,长径比为15~20,压缩比为2.5~3.0。
③应选用自锁式喷嘴,并带有加热控温装置。
④在成型阻燃级PBT时,注塑机的有关部件应经防腐处理。
3制品与模具设计
①制品的厚度不宜太厚,PBT对缺口很敏感,因此,制品的直角等过渡处应采用圆弧连接。
②PBT的成型收缩率较大,在1.7%~2.3%,模具要有一定的脱模斜度。
③模具需要设排气孔或排气槽。
④浇口的口径要大。
⑤模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过100℃。
⑥阻燃级PBT成型,模具表面要镀铬,以防腐。
4原料准备
注塑前要进行干燥、要将水分含量控制在0.02%以下。采用热风循环干燥时,当温度为105℃、120℃或140℃时,所对应的时间不超过8h、5h、3h。料层厚度低于30mm。
5注塑工艺参数
①注射温度PBT的分解温度为280℃,所以实际生产中一般控制在245~260℃之间。
②注射压力注射压力一般为50~100MPa。
③注射速率PBT冷却速度快,因此要采用较快的注射速率。
④螺杆转速和背压成型PBT的螺杆转速不宜超过80r/min,一般在25~60r/min之间。背压一般为注射压力的10%~15%。
⑤模具温度一般控制在70~80℃,各部位的温度差不超过10℃。
⑥成型周期一般情况下为15~60 s。
6注意事项
①再生料的使用再生料与新料的比例一般在25%~75%。
②脱模剂的使用一般情况下不使用脱模剂,必要时可采用有机硅脱模剂。
③停机处理聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是通用的工程塑料。
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- 来自原声例句
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