PBT和PET

維本工程塑料的周工 發佈 2024-01-20T20:31:56.729912+00:00

熱塑性聚酯包括:聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)兩類。聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚對苯二甲酸丁二醇酯為聚對苯二甲酸二甲酯與丁二醇的酯交換法或聚對苯二甲酸與丁二醇的直接酯化法而成的聚合物,英文簡稱PBT。

熱塑性聚酯包括:聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)兩類。

聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)

聚對苯二甲酸丁二醇酯為聚對苯二甲酸二甲酯與丁二醇的酯交換法或聚對苯二甲酸與丁二醇的直接酯化法而成的聚合物,英文簡稱PBT。

純PBT的性能一般,但用玻璃纖維增強改性後,其力學和熱學性能大為改善。其具體性能特點為:力學性能與PA及POM相似、摩擦係數小、自潤滑性好、熱穩定性和化學穩定性好、電絕緣性優異、剛性和硬度高、抗沖性好、尺寸穩定性高、加工性好、耐熱性好、改性阻燃PBT可以做到離火自熄。

PBT主要用於電子電器、汽車、機械及儀器儀表等領域。我國65%用於電子電器、10%用於汽車;美國44.6%用於汽車、19.1%用於電子電器、8.9%用於儀器儀表;日本44.6%用於電子電器、29.7%用於汽車、25.7%用於機械和儀器儀表。

1.PBT的性能

純PBT的力學性能和耐熱性都不好,因而很少單獨使用,用於工程塑料的PBT,80%以上都是改性品種。

(1)一般性能

PBT為結晶型熱塑性樹脂,無毒、無味、無臭,相對密度為1.31,吸水率為0.07%,製品表面有光澤。

(2)力學性能

PBT經過玻璃纖維增強改性後的力學性能大幅提高,如拉伸強度可提高150%之多。PBT的耐蠕變性優異。力學性能受溫度的影響比較小,高溫下尺寸穩定性十分優良,可用於高溫受力結構製件。

(3)熱學性能

PBT經增強改性後的熱變形溫度可提高280%之多,在塑料中是增幅非常大的。在熱塑性工程塑料中,增強PBT的線膨脹係數非常小。

(4)電學性能

PBT的電絕緣性能優良,增強改性後的介電強度高達23Kv/㎜。電絕緣性受溫度和濕度的影響比較小,但受頻率的影響較大。

(5)化學性能

PBT屬酯類聚合物,不耐強酸、強鹼及苯酚類化學試劑,耐油性好,對醇類、醚類、脂肪烴、高分子量酯類等穩定,對有機溶劑有很強的耐應力開裂性。

2.PBT的改性品種

PBT最主要的改性品種為增強PBT,此外還有共混等改性品種。

(1)增強PBT

增強PBT的90%以上為玻璃纖維增強,增強後PBT在力學性能和熱學性能兩方面的改性效果十分突出,具體如前述。

(2)PBT合金

PBT/PET合金:改善PBT的翹曲及製品的表面光澤。

PBT/PC合金:改善耐熱溫度及衝擊強度。

PBT/PU/PC合金:三者共混比例為50/25/25時,缺口衝擊強度為850~1400J/m。

低翹曲PBT:採用滑石粉、雲母及玻璃微珠等無機填料填充PBT,以改善翹曲性。

3.PBT的成型加工

(1)PBT的加工特性

PBT和增強PBT都具有良好的成型流動性,可製成薄壁製品。但PBT的流變曲線比較陡,成型溫度範圍比較窄,成型過程中對溫度的要求比較嚴格,溫度太高會溢料,溫度太低會堵塞噴嘴。

PBT的結晶速度快,成型周期短。在流動方向的收縮率為0.25%,在垂直方向的收縮率為1%,兩者相差懸殊。PBT是工程塑料中吸水率最低的品種之一,注塑前具體乾燥條件為:120~130℃,3~5h,使含水量在0.02%以下。

PBT加工廢料一般不單獨使用,常以20%~30%的比例加入新料中。

(2)PBT容易加工,可用注塑及擠出方法成型,但以注塑為主。

4.PBT的應用範圍

(1)電子電器

如連接器、開關、插座蓋、斷路器罩、顯像管插座、數碼管座、集成電路基座、線圈繞線管、變壓器骨架及小型電動機罩蓋等。

(2)汽車

目前用量不及PA、PC及POM多,主要用於保險槓、擋泥板、方向盤、汽車點火器、後轉角格柵、發動機放熱孔罩及電刷支架等。

(3)機械製造

齒輪、凸輪、傳動軸及按鈕等。

(4)儀器儀表

辦公設備外殼、照相機零件及電錶配件等。

蘇州維本Wintone Z63汽車接插件強韌、防脆斷專用工程塑料,在接插件的應用上, Z63材料可以幫助解決傳統的PBT和尼龍材料存在的以下問題:

1.PBT和PA66接插件的脆斷問題,特別是有卡扣和鉸鏈結構的接插件容易脆斷的問題。

2.PA66接插件的拉拔力受水份的影響比較大的問題,Z63注塑汽車接插件,注塑完半天就具有強韌性和良好的拉拔力,不用水處理,同時Z63的吸水率只有PA66的六分之一,拉拔力不會受使用環境的濕度的影響。

3.PBT和PA66接插件在零下30攝氏度以下時,容易脆斷的問題。Z63注塑接插件具有良好的耐低溫性,不易脆斷。

4.增韌後的PBT和PA66,解決了常溫下的脆斷問題,但同時會出現在60度到120度使用時,拉拔力下降厲害的問題。Z63注塑接插件可以在常溫、低溫和高溫的使用環境下,都保持良好的拉拔力和強韌性。

5.在多PIN針的汽車接插件應用上,PBT和PA66注塑接插件會出現翹曲的問題,主要是因為材料的流動性不夠好,需要比較大的壓力和速度來注塑,內應力較大,所以翹起會比較明顯。Z63材料具有非常優異的加工流動性,可以幫您解決翹曲的問題。

6.PBT的水口料添加到新料中注塑接插件時,容易變脆,這是因為PBT容易高溫水解。Z63材料具有優異的耐高溫水解性,水口料添加量高達35%時,對接插件的力學性能影響也非常小。

聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)

聚對苯二甲酸乙二醇酯為聚對苯二甲酸和乙二醇直接酯化法或聚對苯二甲酸二甲酯與乙二醇酯交換法製成的聚合物,俗稱「滌綸」。英文簡稱PET。

目前,PET用於纖維和塑料製品基本各半,塑料製品主要用於透明瓶、薄膜和片材;用作工程塑料正在迅速興起,今後會有較大增長。

PET薄膜的突出優點是阻隔性、力學性能和韌性好;PET玻璃纖維增強改性後的特點是力學性能高且受溫度影響小、耐熱溫度高、衝擊強度高、耐摩擦、耐蠕變性好、剛性大、硬度大且尺寸穩定性好。增強PET在力學性能、剛性、耐熱性方面都超過增強PBT,但加工性不及PBT。

1.PET的性能

(1)一般性能

PET樹脂為乳白色半透明或無色透明體,相對密度1.38,透光率為90%。PET屬於中等阻隔性材料,對O2的透過係數為50~90cm3·mm/(m2·d·MPa),對CO2的透過係數為180cm3·mm/(m2·d·MPa)。PET的吸水率為0.6%,吸水性較大。

(2)力學性能

PET膜的拉伸強度很高,可與鋁箔媲美,是HDPE膜的9倍,是PC和PA膜的3倍。增強PET的蠕變性小、耐疲勞極好(好於增強PC和PA)、耐磨性和耐摩擦性良好。PET的力學性能受溫度影響較小。

(3)熱學性能

純PET的耐熱性能不高,但增強處理後大幅度提高,在180℃時的機械性能比PF層壓板好,是增強的熱塑性工程塑料中耐熱較好的品種。PET的耐熱老化性好,脆化溫度為-70℃,在-30℃時仍具有一定韌性。PET不易燃燒,火焰呈黃色,有滴落。

(4)電學性能

PET雖為極性聚合物,但電絕緣性優良,在高頻下仍能很好保持。PET的耐電暈性較差,不能用於高壓絕緣;電絕緣性受溫度和濕度影響,並以濕度的影響較大。

(5)環境性能

PET含有酯鍵,在高溫和水蒸氣的條件下不耐水、酸、及鹼的作用。PET對有機溶劑如丙酮、苯、甲苯、三氯乙烷、四氯化碳和油類穩定,對一些氧化劑如過氧化氫、次氯酸鈉及重鉻酸鉀等也有較高的抵抗性。PET耐候性優良,可長期用於戶外。

2.PET的改性品種

(1)增強改性PET

主要用玻璃纖維,此外還可用碳纖維、矽纖維、硼纖維等。增強改性主要改善PET在高負荷下的耐熱性、高溫下的力學性能和尺寸穩定性。

(2)共混改性PET

PET/PBT:PET與PBT共混並加入0.5%滑石粉作為成核劑,共混物具有收縮率低、耐熱、衝擊性優良等性能。

PET/PC :改善製品的衝擊強度,具體有PET/PC中加入少量馬來酸酐接枝PE,或PET/PC/ABS三元共混並加入滑石粉為成核劑。

PET/PA:改善製品的衝擊強度和尺寸穩定性,常在PET/PA共混體系中加入PP-MAH相容劑。

此外,還有PET/PE、PET/EPDM和PET/SBS,目的是為了改善衝擊性能。

(3)結晶改性PET

結晶改性是為了加快結晶速度,常加入乙烯-甲基丙烯酸聚合物的鈉鹽、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚氧化乙烯、乙烯-馬來酸酐共聚物的鈉鹽、縮水甘油甲基丙烯酸酯、乙醯醋酸鈉及聚己二酸二丁酯等。

3.PET的成型加工

(1)PET的加工特性

PET屬極性聚合物,熔融溫度和熔體粘度都較大;PET屬非牛頓流體,粘度對溫度的敏感性小而對剪切速率敏感性大。

PET吸水性大,加工前必須乾燥處理,乾燥條件為:130~150℃,3~4h。

PET的加工溫度範圍較窄一般為270~290℃,接近分解溫度300℃,因此,加工中要注意溫度不能太高。PET結晶速度慢,為了促進結晶,常採用高溫模,模溫為100~130℃。

PET成型收縮率較大,增強改性後可大大降低,但生產高精度製品時要進行後處理。後處理的條件為:130~140℃,1~2h。

(2)PET的加工方法

注塑:透明製品常採用熱流道,螺杆長徑比要大。

擠出:用於生產薄膜和片類製品。為改善製品的力學性能和光學性能,,常進行雙向拉伸處理。

吹塑:用於生產PET瓶體,常用注-拉-吹方法成型,以保證拉伸改性效果。

4.PET的應用範圍

PET除纖維之外主要用於薄膜和片材、瓶類及工程塑料三大類。

(1)薄膜和片材

主要用於包裝材料,如食品、藥品及無毒無菌的衛生包裝;紡織品、精密儀器、電子元件的高檔包裝;錄音帶、錄像帶、照相底片、電影膠片、磁碟、光碟、及磁卡等基材;電容器膜、柔性印刷電路板及薄膜開關等。

(2)瓶類

PET瓶透明度高、阻隔性好,可用於保鮮包裝材料。如啤酒、白酒、碳酸飲料、食用油、食品、調味品、藥品、化妝品及保健食品等。

(3)工程塑料

PET的增強改性品種主要用於如下幾個方面:

電子電器:連接器、線圈繞線管、集成電路外殼、電容器外殼、變壓器外殼、電視機配件、調諧器、開關、計時器外殼及繼電器等。

汽車配件:配電盤罩、閥門、排氣零件、分電器蓋及小型電動機殼體等。

機械零件:齒輪、凸輪、泵殼體、皮帶輪、電動機架框及鐘錶零件等。

拉鏈材料 :是繼PA和POM之後的第三代拉鏈材料,可用於寬窄兩種規格。

在塑膠扎帶的應用上,蘇州維本工程塑料Wintone Z63材料,作為一款耐寒耐干、免水煮強韌型扎帶專用工程塑料,與傳統的尼龍材料相比,Z63材料具有更好的剛性和韌性、可以幫助解決PA66扎帶拉力不穩定並且容易脆斷的問題(特別是低溫脆斷的問題),Z63材料的吸水率只有尼龍66的六分之一,水份對Z63材料做的扎帶的拉力影響很小,Z63材料注塑完就具備強韌的力學性能,無需水處理。

另外,Z63材料具有比PA66更優異的耐腐蝕性,Z63材料耐酸鹼、耐鹽、耐水解等各類化學溶劑,可以在海洋船舶、電鍍槽等各種嚴苛的環境中工作。

蘇州維本工程塑料有限公司——您身邊的工程塑料創新應用開發夥伴。

關鍵字: