改(gǎi)性PBT常見問(wèn)題及解決方法(fǎ)
聚對苯(běn)二(èr)甲酸丁(dīng)二(èr)醇(chún)酯(zhǐ)(PBT)具有優(yōu)異的綜合(hé)性(xìng)能(néng),如結晶度高,可(kě)快速成(chéng)型,耐(nài)候性(xìng),摩(mó)擦(cā)係數低,熱變(biàn)形溫度高,電氣性(xìng)質佳,力(lì)學性能(néng)優(yōu)良(liáng),耐(nài)疲勞性,可(kě)以超(chāo)聲波焊(hàn)接等(děng)。但其缺口(kǒu)衝擊強度(dù)低(dī),成(chéng)型(xíng)收(shōu)縮率(shuài)大,耐(nài)水(shuǐ)解性差(chà),易(yì)受鹵化烴侵(qīn)蝕(shí),經(jīng)玻(bō)纖增強(qiáng)後(hòu),因製品縱,橫向(xiàng)收(shōu)縮率不一致易使製(zhì)品發生(shēng)翹(qiáo)曲(qū)。
一(yī),缺口敏感性(xìng)
PBT分子(zǐ)中(zhōng)的苯環和酯基形(xíng)成大(dà)的共軛體係(xì),減小了(liǎo)分子(zǐ)鏈(liàn)的(dí)柔(róu)曲性,使分子(zǐ)剛性增加(jiā),並(bìng)且極(jí)性酯(zhǐ)基,羰基(jī)的(dí)存(cún)在使(shǐ)分子間(jiān)作用(yòng)力(lì)增(zēng)大(dà),分子(zǐ)剛(gāng)性(xìng)進一步增強(qiáng),從而韌性(xìng)很差(chà)。
解決方法(fǎ):
1. 聚合改性(xìng)聚(jù)合改性就(jiù)是(shì)通過(guò)共(gòng)聚,接(jiē)枝,嵌段(duàn),交(jiāo)聯等手段在聚合(hé)過程中在PBT分子中引(yǐn)入新(xīn)的(dí)柔性鏈段,使其具有(yǒu)良好的韌性。
2. 共混改性共混(hùn)改性就(jiù)是將(jiāng)改性(xìng)劑或高(gāo)衝(chōng)擊(jī)強度材料(liào)與PBT共混或復(fù)合(hé),使其作為分散相分布(bù)在(zài)PBT基體中,利(lì)用兩組分的部(bù)分(fēn)相(xiāng)容(róng)性或(huò)適當的界麵(miàn)黏結(jié)作(zuò)用,提(tí)高(gāo)PBT的缺(quē)口衝(chōng)擊(jī)性能。如在PBT中添(tiān)加(jiā)反(fǎn)應(yīng)性(xìng)增(zēng)容劑(jì)POE-g-GMA,通過(guò)GMA與(yǔ)PBT的(dí)端(duān)羧(suō)基的(dí)原位增容(róng)反應,加強(qiáng)界麵作(zuò)用力,以(yǐ)達到(dào)增韌(rèn)效(xiào)果。
二,PBT薄壁製(zhì)品需要(yào)更高(gāo)的流(liú)動(dòng)性(xìng)
在電子電器,汽(qì)車(chē)電子工(gōng)業(yè)領域,組(zǔ)件更薄(báo)是(shì)趨(qū)勢(shì),這(zhè)就要(yào)求材料(liào)需(xū)要更(gēng)高(gāo)的流(liú)動性,才能(néng)以盡可能(néng)小(xiǎo)的(dí)相應澆注器(qì)械的(dí)填(tián)充(chōng)壓力或合(hé)模(mó)力(lì)來(lái)實現型模(mó)的(dí)填(tián)充。利用低黏(nián)度(dù)的熱塑性(xìng)聚(jù)酯組合物(wù)也常常能實(shí)現更(gēng)短(duǎn)的循環周(zhōu)期。另外(wài),良好的(dí)流動能力對於(yú)例如質(zhì)量分(fēn)數(shù)超過40%的玻(bō)璃(lí)纖維(wéi)和(hé)/或(huò)礦物質(zhì)的(dí)高(gāo)填充熱(rè)塑(sù)性聚酯(zhǐ)組合物來說(shuō)也是(shì)非(fēi)常重(zhòng)要的(dí)。

解決方法:
1. 選(xuǎn)擇低(dī)分(fēn)子量的PBT,但是分子(zǐ)質量(liáng)降低會影(yǐng)響機械性能(néng)。
2. 借助(zhù)流動促(cù)進(jìn)劑如(rú)硬脂酸(suān)酯或褐煤(méi)酸(suān)酯,可以改善PBT流(liú)動(dòng)性,但(dàn)這類(lèi)低(dī)分子質量酯(zhǐ)會(huì)在產品(pǐn)加工(gōng)和使(shǐ)用(yòng)過(guò)程中(zhōng)滲出(chū)。
3. 對於需(xū)要(yào)增韌的(dí)PBT材(cái)料(liào),增韌劑的加入(rù)一定會導致(zhì)流(liú)動性下(xià)降(jiàng),故(gù)而需(xū)要(yào)選(xuǎn)擇(zé)對流(liú)動性影響(xiǎng)更(gēng)小的(dí)增(zēng)韌劑(jì)。
4. 加入具有特定結構(gòu)的同(tóng)類低分子聚酯,如CBT,CBT是一(yī)種具有大環(huán)寡聚酯結構(gòu)的(dí)功(gōng)能性(xìng)樹脂,與PBT具(jù)有很(hěn)好(hǎo)的(dí)相(xiāng)容性,極(jí)少(shǎo)的(dí)添(tiān)加量,就可(kě)以(yǐ)大幅(fú)度提高樹脂(zhī)的流(liú)動性,而幾乎不(bù)影響力學性能(néng)。
5. 加入(rù)納米材(cái)料,理(lǐ)想分散(sàn)的(dí)納(nà)米材(cái)料在PBT中(zhōng)起到(dào)一種類似於內(nèi)潤(rùn)滑(huá)的(dí)作用(yòng),可(kě)以(yǐ)提高(gāo)PBT的(dí)流動(dòng)性,但納米(mǐ)填料的(dí)分(fēn)散是(shì)共混改(gǎi)性(xìng)過程(chéng)中(zhōng)的(dí)一(yī)大(dà)難(nán)點(diǎn)。
三,玻(bō)纖增(zēng)強PBT材(cái)料容易(yì)翹(qiáo)曲(qū)
翹(qiáo)曲(qū)是材料(liào)不均(jūn)匀(yún)收(shōu)縮的結果。材料中組分的取向(xiàng)和結(jié)晶,注塑時采用不恰(qià)當(dāng)的工(gōng)藝條件,模(mó)具設計(jì)時(shí)澆(jiāo)口形狀和位(wèi)置不(bù)對,製品(pǐn)設計時壁(bì)厚厚(hòu)薄(báo)不匀等都會造(zào)成(chéng)製品(pǐn)的翹曲。
PBT/GF復(fù)合材(cái)料的(dí)翹(qiáo)曲主(zhǔ)要是玻纖在(zài)流動方向(xiàng)上的定向限製(zhì)了樹(shù)脂的(dí)收縮,PBT在玻纖(xiān)周圍的誘導(dǎo)結(jié)晶(jīng)又(yòu)強(qiáng)化(huà)了這種效果,使(shǐ)得(dé)製品的(dí)縱向(流(liú)動(dòng)方向)收縮(suō)小(xiǎo)於橫向(與流(liú)動(dòng)方向垂(chuí)直的方向(xiàng)),這種(zhǒng)不(bù)均匀收縮(suō)便(biàn)導致了PBT/GF復合(hé)材料的翹曲(qū)。
解決方法(fǎ):
1. 加入(rù)礦物,利用(yòng)礦(kuàng)物(wù)填(tián)料的形(xíng)狀對(duì)稱性(xìng)減(jiǎn)輕玻纖取向(xiàng)造成(chéng)的各向異(yì)性;
2. 加入非晶材料(liào),降(jiàng)低PBT的(dí)結晶(jīng)度,減(jiǎn)少因結晶而(ér)造成的(dí)不(bù)均(jūn)匀(yún)收(shōu)縮(suō),如加入ASA或者AS,但是它們與PBT相(xiāng)容(róng)性(xìng)差,需要添加適(shì)當(dāng)的(dí)相容劑;
2. 調(tiáo)整注塑工(gōng)藝(yì),如適當(dāng)提高(gāo)模具(jù)溫度(dù),適當增加注塑周期(qī)。
四,玻纖(xiān)增(zēng)強PBT表(biǎo)麵(miàn)浮纖問(wèn)題
浮(fú)纖產生的原因比(bǐ)較復雜(zá),簡(jiǎn)單說來,主要有以下幾個方麵(miàn):
1. PBT與(yǔ)玻纖(xiān)相容性很差,導致二(èr)者無(wú)法有效的(dí)粘結在(zài)一起;
2. PBT與玻纖的粘度差異(yì)很大(dà),導(dǎo)致二(èr)者在流動(dòng)過程中(zhōng)形(xíng)成分離的趨勢,當(dāng)分離作用(yòng)大(dà)於(yú)粘合力(lì)時就(jiù)會發生(shēng)脫離(lí),玻(bō)纖浮向外(wài)層而外(wài)漏(lòu);
3. 剪切力的存在,既會導致局部粘(nián)度有差異,又(yòu)會破壞玻(bō)纖(xiān)表麵(miàn)的(dí)界(jiè)麵(miàn)層熔體(tǐ)粘度愈小,界麵(miàn)層受損(sǔn),玻(bō)璃(lí)纖維受到的粘結力也(yě)愈小,當粘(nián)度(dù)小(xiǎo)到一定程(chéng)度(dù)時(shí),玻璃(lí)纖維便會(huì)擺脫(tuō)PBT樹脂基(jī)體(tǐ)的(dí)束(shù)縛,逐(zhú)漸向表麵(miàn)累積而(ér)外(wài)露。
4. 模(mó)具溫度影(yǐng)響。由(yóu)於模(mó)具型(xíng)麵溫(wēn)度(dù)較低(dī),質量輕冷(lěng)凝快的(dí)玻(bō)璃(lí)纖(xiān)維(wéi)被(bèi)瞬間凍(dòng)結(jié),若(ruò)不(bù)能及時(shí)被(bèi)熔(róng)體(tǐ)充(chōng)分包圍(wéi),就會外(wài)露(lòu)而(ér)形(xíng)成“浮(fú)纖”。

解決(jué)方法(fǎ):
1. 加(jiā)入(rù)相(xiāng)容(róng)劑,分散劑和潤(rùn)滑劑,改善(shàn)浮纖問題。如(rú)使用特殊表麵(miàn)處理的(dí)玻(bō)纖,或(huò)者(zhě)加入(rù)相容劑(jì)(如(rú):SOG,一種良(liáng)流(liú)動PBT改(gǎi)性相容劑(jì)),通過“橋梁(liáng)”的作(zuò)用,增(zēng)加(jiā)PBT與玻纖的粘結力(lì)。
2. 優化(huà)成型工(gōng)藝(yì)改善浮纖問題(tí)。較高的(dí)注塑溫(wēn)度(dù)和模具溫度,較(jiào)大(dà)的注塑壓力和背壓,較快(kuài)的注(zhù)塑(sù)速度,較低的(dí)螺杆(gān)轉速,都可以一定程度改(gǎi)善(shàn)浮(fú)纖(xiān)問題(tí)。
五,玻(bō)纖增強PBT注塑過程產生較(jiào)多(duō)模(mó)垢
模(mó)垢產(chǎn)生是由材料(liào)的(dí)小分(fēn)子(zǐ)含(hán)量(liáng)過高或者材(cái)料的(dí)熱(rè)穩定(dìng)性(xìng)較差引起(qǐ)的(dí)。PBT由於其寡(guǎ)聚(jù)物和小分子(zǐ)殘(cán)留率(shuài)通常(cháng)在1%~3%,相對(duì)與其他(tā)材(cái)料容易產生(shēng)模垢。而(ér)在引入玻(bō)纖以後,更加(jiā)明顯(xiǎn)。這(zhè)將(jiāng)導致(zhì)在連(lián)續加工過程中,需要定時清理模(mó)具(jù),造(zào)成生產效率低(dī)下。
解(jiě)決方法:
1. 減(jiǎn)少小分子(zǐ)助劑的添加(jiā)量(liáng)(如(rú)潤滑(huá)劑,偶聯(lián)劑(jì)等(děng)),盡量選(xuǎn)擇(zé)高(gāo)分(fēn)子助(zhù)劑;
2. 改善PBT的熱穩定性(xìng),減少加工過程中(zhōng)熱降解產(chǎn)生的(dí)小(xiǎo)分子產物(wù)。
六(liù),PBT耐熱(rè)水解性(xìng)較差
影(yǐng)響PBT水解的(dí)主要因素(sù)是(shì)端羧基濃(nóng)度。由於PBT含(hán)有酯(zhǐ)鍵,在高(gāo)於(yú)其玻(bō)璃化轉(zhuǎn)變溫度的(dí)溫(wēn)度(dù)下置於水中(zhōng)會發(fā)生(shēng)酯鍵斷(duàn)裂,水解形成(chéng)的(dí)酸性環(huán)境使(shǐ)水解加(jiā)速反應(yīng),性能(néng)急劇下降。

解(jiě)決方法(fǎ):
1. 添加(jiā)水(shuǐ)解(jiě)穩(wěn)定劑,如(rú)碳化(huà)二亞(yà)胺,水(shuǐ)解(jiě)穩定(dìng)劑會(huì)消(xiāo)耗(hào)水解產(chǎn)生的羧(suō)基(jī),減(jiǎn)緩PBT的(dí)酸(suān)性水解(jiě)速度,提(tí)高(gāo)PBT樹脂(zhī)的抗水解性(xìng)。
2. 通(tōng)過封閉(bì)PBT端羧(suō)基(jī)的方法,降低端(duān)羧基濃度(dù),提高PBT的抗(kàng)水解性,如(rú)加入(rù)帶環氧(yǎng)官能團的(dí)助(zhù)劑(如SAG係(xì)列, 一種苯乙(yǐ)烯(xī)-丙烯腈(jīng)-GMA的(dí)無規共聚物),通(tōng)過官(guān)能團(tuán)GMA與(yǔ)PBT端羧(suō)基(jī)反應(yīng)來(lái)封(fēng)端,從而提(tí)高(gāo)PBT的抗(kàng)水(shuǐ)解性。
