PBT材料改性常見(jiàn)問(wèn)題和解決方法

    PBT（聚對(duì)苯二甲酸丁二酯），是對(duì)苯二甲酸和1,4-丁二醇縮聚制成的聚酯，是重要的熱塑性聚酯，五大工程塑料之一。聚對(duì)苯二甲酸丁二酯為乳白色半透明到不透明、半結(jié)晶型熱塑性聚酯，具有高耐熱性。不耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿，能耐有機(jī)溶劑，可燃，高溫下分解。

優(yōu)點(diǎn)：具有優(yōu)異的綜合性能，結(jié)晶度高，可快速成型，耐候性好，摩擦系數(shù)低，自潤(rùn)滑，熱變形溫度高，電性能好，耐疲勞性好等。

缺點(diǎn)：缺口沖擊強(qiáng)度低，高溫下剛性不足，成型收縮率大，制品易發(fā)生翹曲。

為解決其缺點(diǎn)，常對(duì)PBT進(jìn)行改性，可添加其它樹(shù)脂進(jìn)行共混，可添加玻纖增強(qiáng)，或添加礦物填充料等；

就在改性中一些常見(jiàn)問(wèn)題和解決方法在此進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的描述：

一、缺口敏感性

主要是PBT分子中的苯環(huán)和酯基形成大的共軛體系，減少了分子鏈的柔韌性，使分子剛性增加，玻纖增強(qiáng)PBT樹(shù)脂和礦物填充增強(qiáng)PBT樹(shù)脂體系的缺口敏感性，分別通過(guò)缺口拉伸強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度來(lái)評(píng)估低頻作用力和高頻作用力下不同組分對(duì)PBT樹(shù)脂缺口敏感性的影響，研究發(fā)現(xiàn).PBT樹(shù)脂的黏度和結(jié)晶性會(huì)嚴(yán)重影響PBT樹(shù)脂的缺口敏感性，而玻纖的加入會(huì)提高PBT的抗缺口能力，礦物填充會(huì)嚴(yán)重增加PBT樹(shù)脂的缺目敏感性。

解決方法：

A、聚合改性：通過(guò)共聚、接枝、嵌段、交聯(lián)等方法在聚合改性過(guò)程中使PBT分子上引入新的柔性鏈，使其具有很好的韌性。

B、共混改性：將增韌劑或一些高抗沖擊強(qiáng)度的材料與PBT進(jìn)行共混，使其融合在PBT基體里，利用其相容或適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)作用，提高PBT抗沖擊強(qiáng)度。

二、PBT耐熱水解性差

  是因?yàn)?/span>PBT聚合物分子的末端羧基濃度高，PBT聚合物分子中端羧基含有酯鍵 ，當(dāng)在高溫高濕下，酯鍵在水中發(fā)生斷裂，因此不耐水及蒸汽。

那么如何提高PBT材料的耐水解性能？下面給大家分享兩種解決方法：

1.在PBT聚酯中添加水解穩(wěn)定劑，如碳化二亞胺，水解穩(wěn)定劑會(huì)消耗水解產(chǎn)生的羧基，減緩PBT聚酯的酸性水解速度，提高PBT聚酯材料的抗水解性。

2.通過(guò)添加封閉PBT聚酯端羧基的方法，降低端羧基濃度，提高PBT聚酯的抗水解性，如加入帶環(huán)氧官能團(tuán)的助劑，通過(guò)官能團(tuán)GMA與PBT端羧基反應(yīng)來(lái)封端，從而提高PBT的抗水解性能。

如果添加合適的耐水解化學(xué)添加劑，對(duì)PBT聚酯起到針對(duì)降解的保護(hù)反應(yīng)，大部分熱降解、熱氧化降解和光降解現(xiàn)象可以阻止。這些添加劑通常在PBT聚酯化合階段加入。

不過(guò)就水解化學(xué)反應(yīng)而言，盡管PBT聚酯不是吸濕性聚合物，把濕氣成分保持在極低水平（小于0.05%）仍非常關(guān)鍵，這樣可以防止高溫下的水解反應(yīng)，聚合物鏈不會(huì)斷裂，不會(huì)造成機(jī)械性能變差。

普通PBT樹(shù)脂在高溫下72小時(shí)就已經(jīng)發(fā)生水解，144小時(shí)候性能嚴(yán)重劣化。而耐水解性PBT在高溫高濕環(huán)境中144小時(shí)后仍然性能穩(wěn)定。

三、PBT大件或薄壁制品需要的更高的流動(dòng)性

  按當(dāng)今趨勢(shì)，不管是汽車工業(yè)，還是電子領(lǐng)域，制品需要的更高的流動(dòng)性材料才能滿足市場(chǎng)需求，那么PBT怎樣才能獲得更高的流動(dòng)性來(lái)面對(duì)市場(chǎng)？

1. 選擇分子量低的PBT，但分子量低會(huì)影響力學(xué)性能。

2. 借助流動(dòng)助劑來(lái)改善PBT的流動(dòng)性，但有些流動(dòng)助劑會(huì)在加工使用時(shí)滲出。

3. 對(duì)于需要添加增韌劑的，增韌劑的加入會(huì)導(dǎo)至流動(dòng)性下降，所以要選對(duì)流動(dòng)性影響更小的增韌劑。

4. 添加具有改善流動(dòng)的同類低分子聚酯，如CBT，CBT與PBT有很好的相容性，極少的添加量就可以大幅度的提高其流動(dòng)性，而且不影響其機(jī)械和物理性能。

四、玻纖增強(qiáng)PBT易翹曲

翹曲是材料收縮不均勻的結(jié)果，材料中組分的結(jié)晶和取向，注塑時(shí)不恰當(dāng)?shù)墓に?，模具設(shè)計(jì)的澆口形狀和位置不當(dāng)，制品設(shè)計(jì)的壁厚不合理等等都會(huì)造成制品翹曲。

解決方法：

1. 在物料里加入礦物填料，利用礦物填料的形狀來(lái)減輕玻纖取向造成的翹曲現(xiàn)象。

2. 添加非晶體材料，降低PBT的結(jié)晶度，減少因結(jié)晶而造成的不均勻收縮，因結(jié)晶和非結(jié)晶料不相容，所以需要添加相容劑。

3. 調(diào)整注塑工藝，調(diào)整模溫，注塑壓力，溫度，保壓時(shí)間，螺桿速度。

4. 更改模具澆口形狀和位置，修改產(chǎn)品的壁厚不合理的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

五、PBT玻纖增強(qiáng)表面浮纖問(wèn)題

產(chǎn)生浮纖問(wèn)題主要有：PBT與玻纖相容性差，造成二者無(wú)法有效的粘結(jié)在一起。還有是剪切力造成局部粘度有差異，使材料界面層受損，造成表面浮纖問(wèn)題，另外，模具溫度，料溫等都會(huì)造成表面浮纖。

1. 增加相容劑，分散劑和潤(rùn)滑劑來(lái)改善材料和玻纖的相容性，改善浮纖問(wèn)題；

2. 改善注塑工藝，調(diào)整注塑壓力，背壓，模溫，料溫，用較快的注塑速度，較低的螺桿速度，都可以改善浮纖問(wèn)題。