一、PBT是什么材料
PBT 又可稱為熱塑性聚酯塑料,具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好,廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用 品等,而 PBT 產(chǎn)品又與 ABS、PC、POM、PA等共稱為五大泛用工程塑料。
PBT 是最堅韌的工程熱塑材料之一,它是半結晶材料,有非常好的化學穩(wěn)定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。
熔點(225℃)和高溫變形溫度都比 PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉換溫度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之間。
由于PBT的結晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時間較短。因此在注塑成型過程中容易因冷卻不均勻而造成制件彎曲變形。
一般PBT材料收縮率在1.5%-2.8%之間。含30%玻纖增強的PBT材料收縮0.3%-1.6%之間。
二、性能
1.優(yōu)點:
機械性能優(yōu)異,尤其具有較高的剛性和硬度
耐熱性佳,熱變形溫度可達180℃以上
良好的表面光澤性能,尤其適應于免噴涂電子電器產(chǎn)品
較快的結晶速度,流動性好,成型性優(yōu)良
熱穩(wěn)定性好,尤其具有較低的熱膨脹率和尺寸收縮率
耐化學品、溶劑、耐候性佳
介電強度高,電氣性能佳
吸濕性低,對電氣及尺寸穩(wěn)定性影響極小
2.缺點:
分子含有酯鍵,在強酸、強堿和水蒸汽作用下會發(fā)生分解
材料對缺口較為敏感,存在脆的現(xiàn)象
三、PBT的成型加工性能
1)PBT的吸濕性較小,但在高溫下的水分比較敏感,成型加工時會使PBT分子降解,色澤變深,表面產(chǎn)生斑痕,故通常應進行干燥處理。
2)PBT熔料有極好的流動性,因此易于成型薄壁、形狀復雜的制品,但要注意模具溢料,以及噴嘴流涎現(xiàn)象。
3)PBT有明顯的熔點,當溫度升至熔點以上時,流動性會猛然增加,尤要引起注意。
4)PBT成型加工范圍較窄,冷卻時結晶很快,加之流動性好,特別適于快速注射。
5)PBT了有較大的收縮率及其收縮范圍,且在不同方向的收縮率差別較其他塑料更明顯。
6)PBT對缺口、尖角的反應很敏感,在這些位置易出現(xiàn)應力集中,使承載能力大為下降,在受力或受沖擊時易發(fā)生破裂,因此在設計塑件時應注意這一點,所有轉角處,特別是內部轉角應盡量采用圓弧過渡。
7)純PBT的伸長率可達200%,因此帶有較小凹陷的制品可以從模具上強制脫模。但用玻纖或填料填充后,其伸長率大為下降,在制品中如有凹陷就不能實施強制脫模。
8)PBT模具的流道在可能的情況下以短粗為佳,以圓流道效果最好。一般改性和未改性的PBT均可用普通流道,但玻纖增強PBT應用熱流道成型才能有好效果。
9)點澆口和潛伏澆口的剪切作用大,能降低PBT熔料的表觀粘度,有利于成型,是經(jīng)常采用的澆口,澆口直徑應以偏大為好。
10)澆口最好正對型芯腔或型芯,這樣可以避免噴射,并使熔料在模腔中流動時回補最小。否則,制品容易產(chǎn)生表面缺陷,并使性能劣化。
四、PBT材料的注塑成型工藝
PBT材料 具有耐高溫、耐濕、電絕緣性能好、耐油、耐化學腐蝕、成型快等特點,且價格適中,相比其他工程塑料合成技術難度較低。
1、干燥處理:
PBT材料在高溫下易水解,因此加工前必須進行干燥處理。建議在空氣中的干燥條件為120℃,6-8小時,或者150℃下干燥2-4小時。PBT材料濕度必須小于0.03%。
2、熔化溫度:
225~275℃,建議溫度:250℃。
3、注射壓力:
中等(最大到1500bar)。注射速度:應使用盡可能快的注射速度(因為PBT的凝固很快)。
4、模具溫度:
對于未增強型的材料為40~60℃。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。
熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。
五、PBT材料的應用
1、電子電氣領域
電視:部分線圈骨架、聚焦電位器外殼、電路板上的連接器、微型繼電器外殼、數(shù)字電視的外部接口等。
電腦:主板上的插槽和連接器、USB等外部接口、CPU芯片上的散熱風扇、鍵盤、其他電子部件。
其他:節(jié)能燈頭、空調壓縮機端蓋、電源適配器、插座、手機外殼。
手機后殼
圖 電熨斗
PBT經(jīng)過改性后可以擁有極佳的韌性,高級別的阻燃性以及良好的流動性,優(yōu)異的電性能是電子連接器中比較理想的材料。
圖 高壓連接器
2. 汽車
隨著汽車輕量化的普及,工程塑料在汽車用的應用也越來越多,PBT作為工程塑料之一以其優(yōu)良的機械性能,機械強度,耐疲勞性和尺寸穩(wěn)定好等優(yōu)勢在汽車中的應用也是十分廣泛。在汽車產(chǎn)業(yè)所消費PBT中有一半的PBT是與PC形成PBT/PC合金,可作為汽車保險桿。此外PBT亦可用于車窗馬達外殼、機車馬達零件、汽車傳動器齒輪盒、散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等。
新能源汽車的充電槍
3、抽絲領域
目前PBT在抽絲領域主要分為彈力絲和單絲,其中單絲又分為刷絲和假發(fā)絲。刷絲主要有高級油漆刷、牙刷、油畫筆、化妝筆、地毯絲等。
4. 光纜
隨著中國5G通信網(wǎng)絡的升級發(fā)展,PBT純樹脂以其優(yōu)良的力學性能、防水防潮、耐油、耐化學腐蝕、電絕緣性好等特點,已大量應用于光纖護套領域。
6. 照明用具
PBT材料作為照明材料擁有良好的散熱性以及良好的價格優(yōu)勢,耐老化,經(jīng)久耐用。