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[塑料橡膠] 【聚石化學(xué)百科】 改性PBT常見問題及改善方法淺析
P:2015-03-05 15:43:33
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聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有優(yōu)異的綜合性能，如結(jié)晶度高、可快速成型、耐候性、摩擦系數(shù)低、熱變形溫度高、電氣性質(zhì)佳、力學(xué)性能優(yōu)良、耐疲勞性、可以超聲波焊接等。但其缺口沖擊強(qiáng)度低、成型收縮率大、耐水解性差、易受鹵化烴侵蝕，經(jīng)玻纖增強(qiáng)后，因制品縱、橫向收縮率不一致易使制品發(fā)生翹曲。
下面，簡單的闡述了PBT改性中一些常見問題的原因和改善方法。
一、缺口敏感性
原因：PBT分子中的苯環(huán)和酯基形成大的共軛體系，減小了分子鏈的柔曲性，使分子剛性增加，并且極性酯基、羰基的存在使分子間作用力增大，分子剛性進(jìn)一步增強(qiáng)，從而韌性很差。
解決方法：
a) 聚合改性
聚合改性就是通過共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)等手段在聚合過程中在PBT分子中引入新的柔性鏈段，使其具有良好的韌性。
b) 共混改性
共混改性就是將改性劑或高沖擊強(qiáng)度材料與PBT共混或復(fù)合，使其作為分散相分布在PBT基體中，利用兩組分的部分相容性或適當(dāng)?shù)慕缑骛そY(jié)作用，提高PBT的缺口沖擊性能。如在PBT中添加反應(yīng)性增容劑POE-g-GMA，通過GMA與PBT的端羧基的原位增容反應(yīng)，加強(qiáng)界面作用力，以達(dá)到增韌效果。
二、PBT薄壁制品需要更高的流動性
在電子電器、汽車電子工業(yè)領(lǐng)域，組件更薄是趨勢，這就要求材料需要更高的流動性，才能以盡可能小的相應(yīng)澆注器械的填充壓力或合模力來實(shí)現(xiàn)型模的填充。利用低黏度的熱塑性聚酯組合物也常常能實(shí)現(xiàn)更短的循環(huán)周期。另外,良好的流動能力對于例如質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過40%的玻璃纖維和/或礦物質(zhì)的高填充熱塑性聚酯組合物來說也是非常重要的。
改善方法：
1).選擇低分子量的PBT，但是分子質(zhì)量降低會影響機(jī)械性能。
2).借助流動促進(jìn)劑如硬脂酸酯或褐煤酸酯,可以改善PBT流動性,但這類低分子質(zhì)量酯會在產(chǎn)品加工和使用過程中滲出。
3).對于需要增韌的PBT材料，增韌劑的加入一定會導(dǎo)致流動性下降，故而需要選擇對流動性影響更小的增韌劑。
4).加入具有特定結(jié)構(gòu)的同類低分子聚酯，如CBT，CBT是一種具有大環(huán)寡聚酯結(jié)構(gòu)的功能性樹脂，與PBT具有很好的相容性，極少的添加量,就可以大幅度提高樹脂的流動性,而幾乎不影響力學(xué)性能。
5).加入納米材料，理想分散的納米材料在PBT中起到一種類似于內(nèi)潤滑的作用，可以提高PBT的流動性，但納米填料的分散是共混改性過程中的一大難點(diǎn)。
三、玻纖增強(qiáng)PBT材料容易翹曲
原因： 翹曲是材料不均勻收縮的結(jié)果。材料中組分的取向和結(jié)晶、注塑時(shí)采用不恰當(dāng)?shù)墓に嚄l件、模具設(shè)計(jì)時(shí)澆口形狀和位置不對、制品設(shè)計(jì)時(shí)壁厚厚薄不勻等都會造成制品的翹曲。PBT/GF復(fù)合材料的翹曲主要是玻纖在流動方向上的定向限制了樹脂的收縮，PBT在玻纖周圍的誘導(dǎo)結(jié)晶又強(qiáng)化了這種效果，使得制品的縱向（流動方向）收縮小于橫向（與流動方向垂直的方向），這種不均勻收縮便導(dǎo)致了PBT/GF復(fù)合材料的翹曲。
解決方法：
一是加入礦物，利用礦物填料的形狀對稱性減輕玻纖取向造成的各向異性；
二是加入非晶材料，降低PBT的結(jié)晶度，減少因結(jié)晶而造成的不均勻收縮，如加入ASA或者AS，但是它們與PBT相容性差，需要添加適當(dāng)?shù)南嗳輨?/font>
三是調(diào)整注塑工藝，如適當(dāng)提高模具溫度，適當(dāng)增加注塑周期。
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