聚對二甲酸丁二醇脂 英文名polybutylene terephthalate(簡稱PBT),屬于聚酯系列,是由1.4-pbt丁二醇(1.4-Butylene glycol)與對二甲酸(PTA)或者對二甲酸酯(DMT)聚縮合而成,并經由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯樹脂。與PET一起統稱為熱塑性聚酯,或飽和聚酯。
化學物質
聚對二甲酸丁二醇酯,又名聚對二甲酸四次甲基酯。英文名;Polybutyleneterephthalate。簡稱PBT PBTP或PTMT,它是對甲酸與1,4-丁二醇的縮聚物。可由酯交換法或直接脂化法經縮聚而制得,今后的發展趨勢為直接酯化法生產。PBT和PET一起被稱為熱塑性聚酯。
PBT主鏈是由每個重復單元為剛性環和柔性脂肪醇連接起來的飽和線性分子組成,分子的高度幾何規整性和剛性部分使聚合物具有高的機械強度,突出的耐化學試劑性,耐熱性和優良的電性能;分子中沒有側鏈,結構對稱,滿足緊密堆砌的要求,從而使這種聚合物有高度的結晶形和高熔點,分子的結構決定了PBT具有良好的綜合性能。PBT是同用工程塑料中工業化晚而發展快的一個品種,它之所以成為工程塑料的后起之秀,首先在于它具有優良的綜合性能,以及良好的成型加工性和性能/價格相比,故此PBT塑料雖然到70年代才工業化生產,但很快市場,現為五大工程塑料發展快的一種。
⒈優良的機械性能,機械強度高,耐疲勞性和尺寸穩定好。蠕變也小,這些性能在高溫條件下也極少有變化。
⒉生產PBT所消耗的能量是工程塑料中低的的,這對于范圍內能源緊缺的情況下,具有十分重要的意義。
⒊耐熱老化性優異,增強后的UL溫度指數達到120~140℃,此外,戶外長期老化性也很好。
⒋耐溶劑好,無應力開裂。
⒌PBT易于阻燃,可達UL94V-0級,由于與阻燃劑親和性能好,所以容易開發反應型或添加型的阻燃品級。阻燃產品在電子電器工業中獲得廣泛應用。
⒍PBT遇水易分解,在高溫、高濕環境下使用需謹慎。
⒎優良的電氣性能,體積電阻率及介電強度高,耐電弧性優良,吸濕性極小,在潮濕及高溫環境下,也能保持電性能穩定,是制造電子、電器零件的理想材料。
⒏易成型加工和二次加工,易用普通設備注塑或擠塑。由于結晶速度快,流動性好,模具溫度也比其他工程材料要求低,在加工薄壁制件時僅需幾秒鐘,對大部件也只需40-60s即可。
PBT中文名稱聚對二甲酸丁酯,簡稱飽和聚酯,系高結晶性熱可塑性塑料。
優點:1、機械性質安定抗張強度與抗張模數和尼龍相似;2、摩擦系數小有自潤性;
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。
用途:1、電子電器:無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼等;
2、汽車:車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋等;
3、工業零件:OA風扇、鍵盤、釣具卷線器、零件、燈罩等。
特點:PBT為乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性,自潤滑、低摩擦系數,耐候性、吸水率低,僅為0.1%,在潮濕環境中仍保持各種物性(包括電性能),電絕緣性,但介電損耗大。耐熱水、堿類、酸類、油類、但易受鹵化烴侵蝕,耐水解性差,低溫下可迅速結晶,成型性良好。PBT 結晶速度快,適宜加工方法為注塑,其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和各種二次加工成型,成型前需預干燥,水分含量要降至0.02%。PBT(增強、改性PBT)主要用于汽車、電子電器、工業機械和聚合物合金、共混工業。如作為汽車中的分配器、車體部件、點火器線圈骨架、絕緣蓋、排氣系統零部件、摩托車點火器、電子電器工業中如電視機的偏轉線圈,顯像管和電位器支架,伴音輸出變壓器骨架,適配器骨架,開關接插件、電風扇、電冰箱、洗衣機電機端蓋、軸套.
歷史
PBT早是德國科學家P.Schlack于1942年研制而成,之后美國Celanese公司(現為Ticona)進行工業開發,并以Celanex商品名上市,于1970年以30%玻璃纖維增強塑料投放市場,商品名為X-917,后改為CELANEX。1971年Eastman公司推出了有玻璃纖增強璉和不增強的產品,商品名Tenite(PTMT);同年GE公司也開發出同類產品,有不增強、增強和自熄性的三個品種。隨后廠商德國BASF、Bayer、美國GE、Ticona,日本Toray、三菱化學,臺灣新光合纖、長春人造樹脂、南亞塑料等公司先后投入生產行列,生產廠商共計三十余家。
一、聚對二甲酸丁二醇酯(PBT)的概述
聚對二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate),又名聚對二甲酸四次甲基酯。簡稱PBT。它是對二甲酸與1,4-丁二醇的縮聚物。PBT和PET一起被稱為熱塑性聚酯。
二、聚對二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性與應用
1、PBT的特性
a、機械性能:強度高、耐疲勞性、尺寸穩定、蠕變也?。ǜ邷貤l件下也極少有變化);
b、耐熱老化性:增強后的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遇水易分解(高溫、高濕環境下使用需謹慎);
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,是制造電子、電器零件的理想材料);
2、介電系數:3.0-3.2;
3、耐電弧性:120s
f、成型加工性:普通設備注塑或擠塑。由于結晶速度快,流動性好,模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時,僅需幾秒鐘,對大部件也只要40-60s即可。
2、PBT的應用(通常指改性品種);
a、電子電器:連接器、開關零件、家用電器、配件零件、小型電動罩蓋(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;
3、汽車電器零件:汽車點火線圈絞管和各種電器連接器等。
?。≒BT用于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,今后必將在汽車零部件上得到更多的應用)
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塑料的粘接:
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大面積粘接或復合。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,固化后是彈性體具有的防水,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,擠出后涂抹靜置即可,無需加溫。
PBT的工藝特點
PBT注塑之前一定要在110~120℃的溫度下干燥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?!?b>PBT的加工條件:
聚對二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate),又名聚對二甲酸四次甲基酯。簡稱PBT。它是對二甲酸與1,4-丁二醇的縮聚物。PBT和PET一起被稱為熱塑性聚酯。
二、聚對二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性與應用
1、PBT的特性
a、機械性能:強度高、耐疲勞性、尺寸穩定、蠕變也?。ǜ邷貤l件下也極少有變化);
b、耐熱老化性:增強后的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遇水易分解(高溫、高濕環境下使用需謹慎);
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,是制造電子、電器零件的理想材料);
2、介電系數:3.0-3.2;
3、耐電弧性:120s
f、成型加工性:普通設備注塑或擠塑。由于結晶速度快,流動性好,模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時,僅需幾秒鐘,對大部件也只要40-60s即可。
2、PBT的應用(通常指改性品種);
a、電子電器:連接器、開關零件、家用電器、配件零件、小型電動罩蓋(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;
3、汽車電器零件:汽車點火線圈絞管和各種電器連接器等。
?。≒BT用于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,今后必將在汽車零部件上得到更多的應用)
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塑料的粘接:
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大面積粘接或復合。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,固化后是彈性體具有的防水,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,擠出后涂抹靜置即可,無需加溫。
PBT的工藝特點
PBT注塑之前一定要在110~120℃的溫度下干燥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?!?b>PBT的加工條件:
干燥溫度(℃)
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110~120
|
干燥時間約(hr)
|
2~3
|
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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)
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?!C 處 理
|
關料閘啤清即可
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碎料翻用(%)
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15~25
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備注:防火PBT需要用PE料過炮,水口料不宜回收利用。
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PBT的模具制作:
合 適 壁 厚mm)
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1.5~4(排氣要充分)
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澆 口 設 計
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不宜用熱流道系統;大部分澆口均宜,因為需高速注塑,
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澆口通常要較大,針點形、潛水澆口的直徑應為1.5mm
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收 縮 率 (%)
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1.7~.2.3%,成型后48小時內仍有少許收縮(0.05%)
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合成工藝
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PBT 間歇類型, Polytex Design,PTA路線合成法 或 DMT路線合成法 ( 英文 :Batch-poly)
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PBT 連續類型, Polytex Design,PTA路線合成法
間歇法介紹
流程描述
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1-4 丁二醇混合和輸送系統
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予熔制備系統
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酯化反應系統
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縮聚反應系統
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切片切粒和包裝系統
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催化劑制備系統
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過濾器清洗系統
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THF回收系統
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熱媒系統
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計算機集成控制系統
特點
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漿料制備系統使用在改性PBT的生產中,催化劑和添加劑可以在低溫時加入
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酯化在低溫或正常反應溫度下連續進料,易于控制,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。
連續法介紹
流程描述
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1-4 丁二醇混合和輸送系統
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漿料制備系統
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酯化反應系統
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工藝塔系統
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預縮聚反應系統
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預縮聚過濾系統
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終縮聚反應系統
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終縮聚過濾系統
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切片切粒和包裝系統
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催化劑制備及連續添加控制系統
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過濾器清洗系統
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THF回收系統
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熱媒系統
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計算機集成控制系統
特點
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低溫、低摩爾比、溫和反應
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可靠的停留時間
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在不同反應階段保持合理的物料消耗
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低耗、節能、經濟
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熔體流變性佳
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中國尼龍產業鏈現狀分析