PBT在注塑行业里的具体应用

HEATS

　　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。

8 @; w5 s! @' n

　　1 PBT的工艺特性

; m* c/ V/ M3 D9 `$ y7 I2 ~ % h9 @+ ^, z; ^% v2 ^3 l& L

　　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。

* L) Z7 E3 I2 F8 i2 {

　　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。

3 D: D# Q: [* L Z+ P

　　PBT成型制品各向异性。PBT在高温下遇水易降解。

) t5 p V& |* H! K

　　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。

$ I- U4 ^( w# x9 O

　　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。

0 ?. H, h' a; K4 Q, t& q

　　③应选用自锁式喷嘴，并带有加热控温装置。

, j E, x0 M# W% u( o1 {; q8 I& a

　　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

! H7 l' B5 u( P$ h; K: a3 y 8 x3 y& g6 a' [

　　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。

# {& v! p5 b2 P" g3 G

　　⑤模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过100℃。

$ A0 s0 L! A+ `1 ~+ X

　　⑥阻燃级PBT成型，模具表面要镀铬，以防腐。

# e0 t; o, k8 Z3 w

　　4原料准备

9 ^# ~" |+ ^- D: u" \& N# V' W( g" e

　　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。

; }& B/ w. A) f 0 ?; `4 V. k1 ?: V* D; S

　　5注塑工艺参数

! `; I1 C" R z e+ y ! `6 i- D, t6 h7 i$ B; F

　　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。

" I6 N% S! C! p9 i

　　②注射压力注射压力一般为50~100MPa。

# G$ n5 E0 O4 I) a' ?8 V : }' l, N8 z# x2 F7 w

　　③注射速率PBT冷却速度快，因此要采用较快的注射速率。

" Z4 \2 F# V; ]! t8 @* o/ { . p6 c$ T& g6 |9 Y

　　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%。

: L# d l: |( @+ J

　　⑤模具温度一般控制在70~80℃，各部位的温度差不超过10℃。

! ~+ i9 [& L" p; ?

　　⑥成型周期一般情况下为15~60 s。

　　6注意事项

3 ~) [* b& N2 {4 T/ {' ]

　　①再生料的使用再生料与新料的比例一般在25%~75%。

; X. c' z; l Z2 a* L # {1 s6 V( o8 R

　　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。

# I+ C8 g( C3 f

　　③停机处理PBT的停机时间在30min以内，可将温度降到200℃时停机。长期停机后再生产时，要将料筒内的料排空，再加入新料才能进行正常生产。

. J' p. S; U8 {" x : p' V$ e# [9 f5 e5 P5 Y7 f( R

　　④制品的后处理一般情况下不需要进行处理，必要时在120℃时处理1~2h。

" B& }2 G' c9 y+ p6 Q8 k

　　聚对苯二甲酸二丁酯(Polybutylene terephathalate)，系以对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1,4-丁二醇(1,4-Butanediol)聚合而成的一种结晶性热可塑性工程塑料。由于PBT树脂的—CH2—链增长，使得分子链易于挠曲，所以玻璃转移温度比PET低，而结晶速度增快，其化学结构式如下：

5 r' O3 |1 A: i( Z! x

　　PBT在1970年代初期由美国Celanese公司研究成功，并以Celanex商品名上市，随后世界知名厂商德国BASF、Bayer、美国GE、Ticona，日本Toray、三菱化学，台湾新光合纤、长春人造树脂、南亚塑料等公司先后投入生产行列，全球生产厂商共计三十余家。PBT又可称为热塑性聚酯塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPE、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。

　　PBT下游应用的关系产业有包括汽车、电子/电器、机械业：

/ A& E6 ~& b* h3 Z/ m% ~

　　(1)连接器

9 f1 y* J7 |$ O, i0 U ' `! G# S# K1 B& O0 d2 @ u6 P

　　连接器是信号间的桥梁，是传递电子讯号及电源连接所不可或缺组件，PBT均衡的物性与价格正符合连接器的需要。PBT通常添加30%玻璃纤维掺混作为连接器，PBT因机械性质、耐溶剂性、成形加工性佳且价格低而广泛被采用。PBT因焊钖耐热性差的问题，使其无法使用在SMT型连接器上。

　　(2)散热风扇

7 F# {/ l6 [! ^4 n' Y$ a! _

　　PBT的第二大用途是使用在散热风扇，散热风扇是置于机器内长时间旋转以帮助散热，对塑料物性要求有耐热、难燃、绝缘性及机械强度，PBT通常以加纤30%的形式应用作为散热风扇之外框及扇叶。

　　(3)绕线轴(bobbin)

+ Q) m2 ]: r l7 ]

　　PBT的第三用途是作为变压器、继电器内的绕线轴，一般以PBT加纤30%射出成形。绕线轴要求的物性包括绝缘性、耐热性、耐焊钖性、流动性、强度等，适用材料有酚醛树脂、PBT、PA6、PET。酚醛树脂的性质都不错，但其成型性不及PBT，因此尺寸小，形状复杂的产品都采用PBT树脂，虽PBT焊钖耐热性差，但其环保意识较高的欧美日等国，有增加采用可回收PBT之趋势。

) V, M8 E7 q6 a' S( a6 X

　　(4)汽车产业

: B% ~& x1 d; w0 P- ?# j1 N! \7 L

　　在汽车产业所消费PBT量约2,200公吨，其中一半的PBT是与PC形成PBT/PC合金，可作为汽车保险杆。此外PBT亦可用于车窗马达外壳，机车马达零件，汽车传动器齿轮盒等。

3 S! @$ Y' l2 W; F; q" n$ n

　　其它

* E0 J* }# k' @

　　PBT其它用途，如加15%玻璃纤维应用作为省电灯泡底座的内座及外壳，以PBT/PC合胶作为溜冰鞋鞋底，其它如继电器外壳、插座、开关、调谐器外壳。

5 g K6 P) }! z3 _1 q8 k9 I* u: \