PBT物性特別要注意這種材料變脆問題因為我有產(chǎn)品遇到過這方面的問題很頭痛的復(fù)習(xí)過程

1、PBT注塑加工與運用(2021/10/18 PBT學(xué)名全稱是聚對苯二甲酸丁二酯,俗稱熱塑性聚脂.具有良好的綜合性能,例如：沖擊強度、耐高 溫、電絕緣性好、尺寸穩(wěn)定、耐化學(xué)品、耐老化、 摩擦系數(shù)小、耐磨等.廣泛用于制造機械零件、電子電器產(chǎn)品配件、汽車零配件等.PBT是聚對苯二甲酸與1,4-丁二醇聚合而成,其分子鏈主鏈由具有剛性的苯環(huán)和柔性的脂肪 醇聯(lián)結(jié) 起來的飽和線性分子組成,分子的高度幾何規(guī)那么性和剛性局部,使聚合物具有較高的機械強度、突出 的耐化學(xué)品、耐熱性和良好的電性能.分子中沒有側(cè)鏈,結(jié)構(gòu)對稱,從而使PBT具有高度的結(jié)晶性和高熔點.這決定了 PBT制品具有良好的綜合性能,優(yōu)于POM、PA

2、、PC等工程塑料.一.PBT的性能1 .物體性能PBT呈乳白色或淡黃色,無毒、無味、密度為 1.31g/cm3 ,參加30%玻璃纖維增強后的 PBT密度為 1.53 g/cm3.2 .機械性能PBT具有良好的沖擊韌性,玻纖增強后,其各種機械性能成倍增加,在同等條件下比POM、PC、 PPO的各種強度都好.但缺口沖擊強度較差.玻纖增強PBT的機械性能隨溫度升高而下降,但 在較高的溫度下仍彳持較高的強度；在不同溫度下,具有優(yōu)良的耐蠕變性,并且?guī)缀醪浑S受力時間而變化.PBT的耐疲勞性能比增強 PA、PC好.3 .熱性能因PBT是結(jié)晶型聚合物,所以具有明顯的熔點,一般為225C,加工溫度超過270c后

3、,物料開始 分解、變色.PBT的玻璃化溫度較低,一般為30 C,結(jié)晶較快;PBT的熱變形溫度為60C,玻纖增 強后明顯增加,參加30%玻纖增強的PBT的熱變形溫度是 200-210C,可以在140c左右的條 件下長期使用.4 .電性能 由于PBT的分子結(jié)構(gòu)對稱并幾何規(guī)那么性,所以具有十分優(yōu)異的電性能、較高的電阻率和介電強度,使PBT在高溫和惡劣的環(huán)境中平安工作,比PA和其它增強塑料要好.5 .耐化學(xué)性能PBT的耐化學(xué)試劑性能比 PC、PPO、聚硯等優(yōu)越,常溫下幾乎能耐除強酸、強堿外的其他 化學(xué)13t劑.6 .耐老化、耐應(yīng)力開裂性PBT的內(nèi)應(yīng)力小,耐應(yīng)力開裂性優(yōu)良,在乙二醇變壓器油中(90C)浸

4、5H,未發(fā)生應(yīng)力開裂,而PC和聚硯不到1H就發(fā)生龜裂.PBT的耐老化性能也相當突出,在長時間暴露于高溫條 件下淇各種機械性能變化不大；而POM在同等條件下250H后,拉伸強度會急劇下降.PBT的 耐濕熱性較差,不耐熱水和蒸氣,當PBT長時間浸泡在高溫熱水中,其大分子會發(fā)生水解,導(dǎo)致 分子量下降,性能也隨之下降；但在80c以下的熱水中,其性能不受影響.PBT可以在低于60 C 的熱水中長期連續(xù)使用.7 .摩擦與磨耗性PBT的摩擦系數(shù)很小,與POM差不多,其磨耗量比PC、POM小得多,參加玻纖增強后的 PBT其磨耗量增加.8 .加工性能1)PBT具有一定的吸水性,加工前需枯燥.2)PBT屬高結(jié)晶聚

5、合物,有明顯白熔點,一般為225C,溫度一旦超過熔點,物料就開始熔融,黏度迅速下降,但當溫度超過270c物料便開始分解,所以PBT的加工溫度為230-260C.3)PBT的玻璃化溫度為30C ,結(jié)晶容易且結(jié)晶速度快,模具溫度在60c左右便能充分結(jié)晶.4)PBT屬溫度敏感型聚合物,溫度對黏度影響較大,且黏度較低,即使參加30%玻纖增強PBT在成形加工溫度下的熔體黏度與標準注塑級的POM相當5)二次加工性能良好,可采用車、銃、磨、包IJ、鋰、鉆、拋光等方法進行二次加工二.成形設(shè)備及模具1 .注塑機的選用a.注射量PBT在料管溫度超過280C、停留時間長會分解,從而影響制品的性能和質(zhì)量.因此,根據(jù)制

6、品的質(zhì)量在選擇適宜白注射量,不宜選用注射量超出過多的注塑機,防止物料在料管停留時間過長而分解.b.螺桿雖然PBT的成形加工困難,但是一般的螺桿還是能滿足其加工要求,在注射量滿足的前提下,盡量采用小直徑規(guī)格螺桿的機型,過膠頭、過膠圈、過膠墊圈均可采用普通型.工業(yè)生產(chǎn)中多數(shù)PBT制品采用玻纖增強 PBT,有的高達30%,這些玻纖對零件的磨損較大 ,為了增強這些零 件的耐摩性,需要采用外表電鍍硬銘的螺桿、過膠頭、過膠圈、過膠墊圈c.射嘴由于PBT在熔融狀態(tài)下黏度較低,流動性較好,為防止物料流涎,可以采用自鎖式射嘴；但對于 外表光澤度要求較高的白色制品,一般料溫較高那么需采用開放式射嘴,防止物料在射嘴

7、內(nèi)局部滯留而分解,影響制品的質(zhì)量.2 .產(chǎn)品造型與模具設(shè)計a.產(chǎn)品造型由于PBT熔體黏度較低,流動性較好,參加玻纖增強后也比其它增強塑料具有較好的流動性.當熔體在250-270 C時,熔體充模較容易,不需很大的射壓,故產(chǎn)品可設(shè)計成較薄的制品.又因PBT較易分解,在產(chǎn)品設(shè)計時,制品厚度盡量均勻,過渡位要盡可能采用平滑圓弧過渡,防止死角位.b.脫模斜度PBT是結(jié)晶型聚合物,收縮率偏大.模具設(shè)計時,應(yīng)充分考慮到脫模,其斜度可選擇1-2 :c.流道PBT對銳角、缺口比擬敏感,流道設(shè)計應(yīng)盡量防止死角位,以免溶料流經(jīng)流道時因局部剪 切過量而引起降解或滯料,導(dǎo)致制品質(zhì)量受影響,流道截面應(yīng)取較大值d.澆口1)

8、 .由于PBT是結(jié)晶型聚合物,當參加玻纖增強后,玻纖具有取向性,制品成形收縮率具有各向 異性的趨勢,流動方向上的收縮較小為0.25%,而與流動方向垂直的方向上的收縮率為1.0%.因此,模具設(shè)計時,澆口的位置影響制品的尺寸,應(yīng)考慮制品在不同向的收縮率.PBT的垂直度一定是大于其流動性.2) .澆口的尺寸應(yīng)采用口徑粗、流程短,澆口過小或流程過長會因剪切過量生熱而引起物料 降解,影響制品的質(zhì)量.e.排氣由于PBT容易出現(xiàn)熱降解,模具必須具有良女?的排氣性能,否那么物料充模時會包裹空氣,壓縮 生熱導(dǎo)致物料升溫而降解,甚至焦化,會在制品外表出現(xiàn)黑紋.排氣孔或排氣槽的開設(shè)應(yīng)按實際需要而又不影響制品的外觀.

9、一般排氣孔上午直徑為 0.5-0.8mm,排氣槽的厚度為0.3-0.6mm,寬度為3-6mm.f.模腔的外表處理由于工業(yè)生產(chǎn)中,PBT制品大多數(shù)是參加玻纖增強和阻燃的,對模具型腔外表有一定的磨損和 腐蝕.因此,模腔外表必須進行處理,如鍍銘、淬火、拋光等,以保證模具的壽命.三.成形工藝1 .原材料的準備因PBT中含有酯鏈有吸濕傾向,吸水率一般為0.2-0.3%,在吸濕狀態(tài)下受熱,酯鏈會發(fā)生水解, 從而使物料降解；所以成形前需進行枯燥,使水分含量到達0.02%以下,枯燥溫度為110-130 C, 時間4H左右.如果枯燥溫度過高或時間過長,材料中的水分也不會有明顯的變化,反而會由于受熱溫度過高或時間

10、過長而變質(zhì).2 .料管溫度由于PBT具有明顯的熔點,一般為225 C,分解溫度270c.因此,料管溫度適宜在 230-260C.對 于阻燃PBT玻纖增強PBT,料管溫度可相應(yīng)增加 10C,溫度太低不能充分熔融,流動性差；溫度過高容易出現(xiàn)降解或分解導(dǎo)致制品變脆、變色.因此,PBT的成形加工必須嚴格限制料溫.3 .注射壓力由于PBT在加工溫度范圍內(nèi)的流動性較好,所以注射壓力不需太高,具體視制品的形狀及其質(zhì)量要求而定.4 .注射速度由于PBT對熱降解較敏感,因此選擇注射速度時要注意,盡量不要太高速,以免物料充模時因剪切速率太大生熱而降解.5 .螺桿轉(zhuǎn)速對于PBT的塑化,既要保證充分塑化,又要防止剪切

11、過量,螺桿轉(zhuǎn)速太低,塑化不良；轉(zhuǎn)速太高,剪切過量.因此,采用中等轉(zhuǎn)速.6 .背壓在注塑參數(shù)中,背壓影響塑化和排氣.在枯燥缺乏時,制品有缺陷,可適當提升背壓,增強排氣；在材料充分枯燥前提下,盡量采用較低的背壓,以免物料受過量剪切而降解.7 .模具溫度PBT是結(jié)晶型聚合物,結(jié)晶溫度40-190C,結(jié)晶溫度低、結(jié)晶容易、結(jié)晶速率快,在較低的模 溫下也能充分結(jié)晶.模溫低,成形周期短,但制品易變形；模溫高,收縮率大.因此模具溫度一般 選擇為：未增強PBT(60-70 C),增強PBT(70-80 C );對于尺寸精度要求較高的制品,模溫的變化 波幅應(yīng)小于4 C,否那么影響制品的尺寸穩(wěn)定性.8 .成形周期

12、成形周期取決于制品的厚度、形狀、模溫和質(zhì)量要求.對于薄壁制品充模要快,冷卻也較快,所以注射時間、冷卻時間、保壓時間短,成形周期也較短.對于厚制品需采用較長的注射時間、 保壓時間、冷卻時間和較高的模溫,所以成形周期較長.9 .制品的后處理對于尺寸精度要求較高的制品,制品取出后放在170c的熱風(fēng)循環(huán)枯燥箱中 2-3H處理,以消除內(nèi)應(yīng)力.10 .滯留時間由于PBT對熱降解很敏感,在高溫下有時停留10分鐘,物料就會出現(xiàn)變色,如需長時間停止操作,應(yīng)將料管內(nèi)的材料排出,并將料管溫度降低至170c以下.11 .停機處理對于白色或配色的 PBT制品,生產(chǎn)過程中,假設(shè)需停機過一段時間在生產(chǎn),必須將料管內(nèi)的余料射出,并用PP或PE清洗料管,盡量不要讓PBT料留在料管內(nèi),以免下次開機加熱時,物料受熱時間過長而分解或變色,影響生產(chǎn)順利進行.11.變