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聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯,又名聚對(duì)苯二甲酸四次甲基酯。英文名;Polybutyleneterephthalate。簡(jiǎn)稱(chēng)PBT PBTP或PTMT,它是對(duì)苯甲酸與1,4-丁二醇的縮聚物�？捎甚ソ粨Q法或直接脂化法經(jīng)縮聚而制得,今后的發(fā)展趨勢(shì)為直接酯化法生產(chǎn)。PBT和PET一起被稱(chēng)為熱塑性聚酯。

PBT主鏈?zhǔn)怯擅總�(gè)重復(fù)單元為剛性苯環(huán)和柔性脂肪醇連接起來(lái)的飽和線性分子組成,分子的高度幾何規(guī)整性和剛性部分使聚合物具有高的機(jī)械強(qiáng)度,突出的耐化學(xué)試劑性,耐熱性和優(yōu)良的電性能;分子中沒(méi)有側(cè)鏈,結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng),滿(mǎn)足緊密堆砌的要求,從而使這種聚合物有高度的結(jié)晶形和高熔點(diǎn),分子的結(jié)構(gòu)決定了PBT具有良好的綜合性能。PBT是同用工程塑料中工業(yè)化最晚而發(fā)展最快的一個(gè)品種,它之所以成為工程塑料的后起之秀,首先在于它具有優(yōu)良的綜合性能,以及良好的成型加工性和性能/價(jià)格相比,故此PBT塑料雖然到70年代才工業(yè)化生產(chǎn),但很快熱銷(xiāo)市場(chǎng),現(xiàn)為五大工程塑料發(fā)展最快的一種。

⒈優(yōu)良的機(jī)械性能,機(jī)械強(qiáng)度高,耐疲勞性和尺寸穩(wěn)定好。蠕變也小,這些性能在高溫條件下也極少有變化。

⒉生產(chǎn)PBT所消耗的能量是工程塑料中最低的的,這對(duì)于世界范圍內(nèi)能源緊缺的情況下,具有十分重要的意義。

⒊耐熱老化性?xún)?yōu)異,增強(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)到120~140℃,此外,戶(hù)外長(zhǎng)期老化性也很好。

⒋耐溶劑好,無(wú)應(yīng)力開(kāi)裂。

⒌PBT易于阻燃,可達(dá)UL94V-0級(jí),由于與阻燃劑親和性能好,所以容易開(kāi)發(fā)反應(yīng)型或添加型的阻燃品級(jí)。阻燃產(chǎn)品在電子電器工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。

⒍PBT在高溫、高濕環(huán)境下遇水易分解,使用需謹(jǐn)慎。

⒎優(yōu)良的電氣性能,體積電阻率及介電強(qiáng)度高,耐電弧性?xún)?yōu)良,吸濕性極小,在潮濕及高溫環(huán)境下,也能保持電性能穩(wěn)定,是制造電子、電器零件的理想材料。

⒏易成型加工和二次加工,易用普通設(shè)備注塑或擠塑。由于結(jié)晶速度快,流動(dòng)性好,模具溫度也比其他工程材料要求低,在加工薄壁制件時(shí)僅需幾秒鐘,對(duì)大部件也只需40-60s即可。

PBT中文名稱(chēng)聚對(duì)苯二甲酸丁酯,簡(jiǎn)稱(chēng)飽和聚酯,系高結(jié)晶性熱可塑性塑料。

優(yōu)點(diǎn):

1、機(jī)械性質(zhì)安定抗張強(qiáng)度與抗張模量和尼龍相似;

2、摩擦系數(shù)小有自潤(rùn)性;

3、吸水率低;4、電氣性質(zhì)優(yōu)良;5、尺寸安定性良好;6、耐藥品性、耐油性極佳。

用途:1、電子電器:無(wú)熔線斷電器、電磁開(kāi)關(guān)、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼等;

2、汽車(chē):車(chē)門(mén)把手、保險(xiǎn)桿、分電盤(pán)蓋、擋泥板、導(dǎo)線護(hù)殼、輪圈蓋等;

3、工業(yè)零件:OA風(fēng)扇、鍵盤(pán)、釣具卷線器、零件、燈罩等。

特點(diǎn):PBT為乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性,自潤(rùn)滑、低摩擦系數(shù),耐候性、吸水率低,僅為0.1%,在潮濕環(huán)境中仍保持各種物性(包括電性能),電絕緣性,但介電損耗大。耐熱水、堿類(lèi)、酸類(lèi)、油類(lèi)、但易受鹵化烴侵蝕,耐水解性差,低溫下可迅速結(jié)晶,成型性良好。PBT 結(jié)晶速度快,最適宜加工方法為注塑,其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和各種二次加工成型,成型前需預(yù)干燥,水分含量要降至0.02%。PBT(增強(qiáng)、改性PBT)主要用于汽車(chē)、電子電器、工業(yè)機(jī)械和聚合物合金、共混工業(yè)。如作為汽車(chē)中的分配器、車(chē)體部件、點(diǎn)火器線圈骨架、絕緣蓋、排氣系統(tǒng)零部件、摩托車(chē)點(diǎn)火器、電子電器工業(yè)中如電視機(jī)的偏轉(zhuǎn)線圈,顯像管和電位器支架,伴音輸出變壓器骨架,適配器骨架,開(kāi)關(guān)接插件、電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)電機(jī)端蓋、軸套.

歷史

PBT最早是德國(guó)科學(xué)家P.Schlack于1942年研制而成,之后美國(guó)Celanese公司(現(xiàn)為T(mén)icona)進(jìn)行工業(yè)開(kāi)發(fā),并以Celanex商品名上市,于1970年以30%玻璃纖維增強(qiáng)塑料投放市場(chǎng),商品名為X-917,后改為CELANEX。1971年Eastman公司推出了有玻璃纖增強(qiáng)璉和不增強(qiáng)的產(chǎn)品,商品名Tenite(PTMT);同年GE公司也開(kāi)發(fā)出同類(lèi)產(chǎn)品,有不增強(qiáng)、增強(qiáng)和自熄性的三個(gè)品種。隨后世界知名廠商德國(guó)BASF、Bayer、美國(guó)GE、Ticona,日本Toray、三菱化學(xué),臺(tái)灣新光合纖、長(zhǎng)春人造樹(shù)脂、南亞塑料等公司先后投入生產(chǎn)行列,全球生產(chǎn)廠商共計(jì)三十余家。

一、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的概述

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate),又名聚對(duì)苯二甲酸四次甲基酯。簡(jiǎn)稱(chēng)PBT。它是對(duì)苯二甲酸與1,4-丁二醇的縮聚物。PBT和PET一起被稱(chēng)為熱塑性聚酯。

二、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)的特性與應(yīng)用

1、PBT的特性

a、機(jī)械性能:強(qiáng)度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也小(高溫條件下也極少有變化);

b、耐熱老化性:增強(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)120~140℃(戶(hù)外長(zhǎng)期老化性也很好);

c、耐溶劑性:無(wú)應(yīng)力開(kāi)裂;

d、對(duì)水穩(wěn)定性:PBT常溫下遇水不易分解(高溫、高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎);

e、電氣性能:

1、絕緣性能:優(yōu)良(潮濕、高溫也能保持電性能穩(wěn)定,是制造電子、電器零件的理想材料);

2、介電系數(shù):3.0-3.2;

3、耐電弧性:120s

f、成型加工性:普通設(shè)備注塑或擠塑。由于結(jié)晶速度快,流動(dòng)性好,模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時(shí),僅需幾秒鐘,對(duì)大部件也只要40-60s即可。

2、PBT的應(yīng)用(通常指改性品種);

a、電子電器:連接器、開(kāi)關(guān)零件、家用電器、配件零件、小型電動(dòng)罩蓋(耐熱性、阻燃性、電氣絕緣性、成型加工性);

b、汽車(chē):

1、外裝零件:主要有轉(zhuǎn)角格珊、發(fā)動(dòng)機(jī)放熱孔罩等;

2、內(nèi)部零部件:主要有內(nèi)鏡撐條、刮水器支架和控制系統(tǒng)閥;

3、汽車(chē)電器零件:汽車(chē)點(diǎn)火線圈絞管和各種電器連接器等。

(PBT用于汽車(chē)上的數(shù)目還不及尼龍、聚碳和聚甲醛,但隨著低翹曲性PBT的出現(xiàn),今后必將在汽車(chē)零部件上得到更多的應(yīng)用)

c、機(jī)械設(shè)備:視頻磁帶錄音機(jī)的帶式傳動(dòng)軸、電子計(jì)算機(jī)罩、水銀燈罩、電熨斗罩、烘烤機(jī)零件以及大量的齒輪、凸輪、按鈕、電子表外殼、照相機(jī)的零件(有耐熱、阻燃要求)

三、PBT塑料的粘接:

根據(jù)不同需要,可以選擇以下粘合劑:

1. TG-3200:單組分常溫固化軟彈性防震粘合劑,耐高低溫,但粘接速度慢,膠水通常要1天或幾天時(shí)間才能固化完畢。

2. TS-8602瞬間粘接劑,可以數(shù)秒鐘或數(shù)十秒鐘快速粘合PBT,但膠層硬脆,不耐水。

3. TE-9270類(lèi),雙組分膠,膠層柔軟,適合PBT大面積粘接或復(fù)合。但耐高溫性能較差。

4.TE-9249類(lèi)膠:雙組分膠,耐高溫。

5.sili-1706:單組份室溫硫化膠,固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水,防震粘合劑,耐高低溫, 1-2mm厚度的話(huà),5-6小時(shí)基本固化,有一定的強(qiáng)度。完全固化的話(huà)需要至少24小時(shí)。單組份,不需要混合,擠出后涂抹靜置即可,無(wú)需加溫。

PBT的工藝特點(diǎn)

PBT注塑之前一定要在110~120℃的溫度下干燥3小時(shí)左右,成型加工溫度為250~270℃,模溫控制在50~75℃為宜。因該料從熔融狀態(tài)一經(jīng)冷卻,則會(huì)立即凝固結(jié)晶,故其冷卻時(shí)間較短;若噴嘴溫度控制不當(dāng)(偏低),流道(水口)易冷卻固化,會(huì)出現(xiàn)堵嘴現(xiàn)象。若料筒溫度超過(guò)275℃或熔料在料筒中停留時(shí)間超過(guò)30分鐘,易引起材料分解變脆。PBT注塑時(shí)需用較大水口進(jìn)膠,不宜使用熱流道系統(tǒng),模具排氣要良好,宜用"高速、中壓、中溫"的條件成型加工,防火料或加玻纖的PBT水口料不宜再回收利用,停機(jī)時(shí)需用PE或pp料及時(shí)清洗料管,以免碳化。 PBT的加工條件:

合成工藝

PBT 間歇類(lèi)型,Polytex Design，PTA路線合成法 或 DMT路線合成法 ( 英文 :Batch-poly)
PBT 連續(xù)類(lèi)型,Polytex Design，PTA路線合成法
間歇法介紹

流程描述

1-4 丁二醇混合和輸送系統(tǒng)
予熔制備系統(tǒng)
酯化反應(yīng)系統(tǒng)
縮聚反應(yīng)系統(tǒng)
切片切粒和包裝系統(tǒng)
催化劑制備系統(tǒng)
過(guò)濾器清洗系統(tǒng)
THF回收系統(tǒng)
熱媒系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)
特點(diǎn)

漿料制備系統(tǒng)使用在改性PBT的生產(chǎn)中，催化劑和添加劑可以在低溫時(shí)加入
酯化在低溫或正常反應(yīng)溫度下連續(xù)進(jìn)料，易于控制，安全可靠
設(shè)計(jì)規(guī)模

工業(yè)化設(shè)計(jì)單線能力在3-40噸/日，年產(chǎn)1000噸-15000噸。

連續(xù)法介紹

流程描述

1-4 丁二醇混合和輸送系統(tǒng)
漿料制備系統(tǒng)
酯化反應(yīng)系統(tǒng)
工藝塔系統(tǒng)
預(yù)縮聚反應(yīng)系統(tǒng)
預(yù)縮聚過(guò)濾系統(tǒng)
終縮聚反應(yīng)系統(tǒng)
終縮聚過(guò)濾系統(tǒng)
切片切粒和包裝系統(tǒng)
催化劑制備及連續(xù)添加控制系統(tǒng)
過(guò)濾器清洗系統(tǒng)
THF回收系統(tǒng)
熱媒系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)
特點(diǎn)

低溫、低摩爾比、溫和反應(yīng)
可靠的停留時(shí)間
在不同反應(yīng)階段保持合理的物料消耗
低耗、節(jié)能、經(jīng)濟(jì)
熔體流變性佳
設(shè)計(jì)規(guī)模

工業(yè)化生產(chǎn)的正在運(yùn)行的連續(xù)裝置生產(chǎn)能力從30噸/日-500噸/日，即年產(chǎn)1萬(wàn)噸-15萬(wàn)噸。

理化特性

自潤(rùn)滑、低摩 擦系數(shù)，但體積電阻、介電損耗大。缺點(diǎn)是缺口沖擊強(qiáng)度低 ，成型收縮率大。故大部分采用玻璃纖維增強(qiáng)或無(wú)機(jī)填充改性，其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度可提高一倍以上，熱變形溫度也大幅提高。可以在140℃下長(zhǎng)期工作，玻纖增強(qiáng)后制品縱、橫向收縮率不一致，易使制品發(fā)生翹曲。

燃燒鑒別

不易燃燒，燃燒時(shí)無(wú)液體流下，離開(kāi)火焰后在5秒鐘內(nèi)熄滅，(相似于PC)。

物性表

加工工藝

PBT為熱塑性塑料,為適用于不同加工業(yè)者使用,一般多少會(huì)加入添加劑,或與其它塑料摻混,隨著添加物比例不同,可制造不同規(guī)格的產(chǎn)品。由于PBT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(yīng)用于電子電器、汽車(chē)零件、機(jī)械、家用品等,而PBT產(chǎn)品又與PPS、PC、POM、PA等共稱(chēng)為五大泛用工程塑料。

物理特性

PBT是最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一,它是半結(jié)晶材料,有非常好的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、電絕緣特性和熱穩(wěn)定性。這些材料在很廣的環(huán)境條件下都有很好的穩(wěn)定性。PBT吸濕特性很弱。非增強(qiáng)型PBT的張力強(qiáng)度為50MPa,玻璃添加劑型的PBT張力強(qiáng)度為170MPa。玻璃添加劑過(guò)多將導(dǎo)致材料變脆。PBT的結(jié)晶很迅速,這將導(dǎo)致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對(duì)于有玻璃添加劑類(lèi)型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒(méi)有區(qū)別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(diǎn)(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(zhuǎn)換溫度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之間。由于PBT的結(jié)晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時(shí)間一般也較低。

應(yīng)用范圍

家用器具(食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風(fēng)扇、頭發(fā)干燥機(jī)殼體、咖啡器皿等),電器元件(開(kāi)關(guān)、電機(jī)殼、保險(xiǎn)絲盒、計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)按鍵等),汽車(chē)工業(yè)(散熱器格窗、車(chē)身嵌板、車(chē)輪蓋、門(mén)窗部件等)。

工藝條件

干燥處理:這種材料在高溫下很容易水解,因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120℃,6~8小時(shí),或者150℃,2~4小時(shí)。濕度必須小于0.03%。如果用吸濕干燥器干燥,建議條件為150℃,2.5小時(shí)。

熔化溫度:225~275℃,建議溫度:250℃。

模具溫度:對(duì)于未增強(qiáng)型的材料為40~60℃。要很好地設(shè)計(jì)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。

注射壓力:中等(最大到1500bar)。

注射速度:應(yīng)使用盡可能快的注射速度(因?yàn)镻BT的凝固很快)。

流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞(經(jīng)驗(yàn)公式:流道直徑=塑件厚度+1.5mm)。可以使用各種型式的澆口。也可以使用熱流道,但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應(yīng)該在0.8~1.0*t之間,這里t是塑件厚度。如果是潛入式澆口,建議最小直徑為0.75mm。

注塑問(wèn)題

聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是通用的工程塑料。

1 PBT的工藝特性

PBT具有明顯的熔點(diǎn),熔點(diǎn)為225~235℃,是結(jié)晶型材料,結(jié)晶度可達(dá)40%。

PBT熔體的粘度受溫度的影響不如剪切應(yīng)力那么大,因此,在注塑中,注射壓力對(duì)PBT熔體流動(dòng)性影響是明顯。

PBT在熔融狀態(tài)下流動(dòng)性好,粘度低,僅次于尼龍,在成型易發(fā)生"流延"現(xiàn)象。

PBT成型制品各向異性。PBT在高溫下遇水易降解。

2注塑機(jī)

選用螺桿式注塑機(jī)時(shí)。應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)。

①制品的用料量應(yīng)控制在注塑機(jī)額定最大注射量的30%~80%。不宜用大注塑機(jī)生產(chǎn)小制品。

②應(yīng)選用漸變型三段螺桿,長(zhǎng)徑比為15~20,壓縮比為2.5~3.0。

③應(yīng)選用自鎖式噴嘴,并帶有加熱控溫裝置。

④在成型阻燃級(jí)PBT時(shí),注塑機(jī)的有關(guān)部件應(yīng)經(jīng)防腐處理。

3制品與模具設(shè)計(jì)

①制品的厚度不宜太厚,PBT對(duì)缺口很敏感,因此,制品的直角等過(guò)渡處應(yīng)采用圓弧連接。

②PBT的成型收縮率較大,在1.7%~2.3%,模具要有一定的脫模斜度。

③模具需要設(shè)排氣孔或排氣槽。

④澆口的口徑要大。

⑤模具需設(shè)置控溫裝置。模具最高溫度不能超過(guò)100℃。

⑥阻燃級(jí)PBT成型,模具表面要鍍鉻,以防腐。

4原料準(zhǔn)備

注塑前要進(jìn)行干燥、要將水分含量控制在0.02%以下。采用熱風(fēng)循環(huán)干燥時(shí),當(dāng)溫度為105℃、120℃或140℃時(shí),所對(duì)應(yīng)的時(shí)間不超過(guò)8h、5h、3h。料層厚度低于30mm。

5注塑工藝參數(shù)

①注射溫度PBT的分解溫度為280℃,所以實(shí)際生產(chǎn)中一般控制在245~260℃之間。

②注射壓力注射壓力一般為50~100MPa。

③注射速率PBT冷卻速度快,因此要采用較快的注射速率。

④螺桿轉(zhuǎn)速和背壓成型PBT的螺桿轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)80r/min,一般在25~60r/min之間。背壓一般為注射壓力的10%~15%。

⑤模具溫度一般控制在70~80℃,各部位的溫度差不超過(guò)10℃。

⑥成型周期一般情況下為15~60 s。

6注意事項(xiàng)

①再生料的使用再生料與新料的比例一般在25%~75%。

②脫模劑的使用一般情況下不使用脫模劑,必要時(shí)可采用有機(jī)硅脫模劑。

③停機(jī)處理聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)是通用的工程塑料。PBT的聚合工藝成熟、成本較低,成型加工容易。未改性PBT性能不佳,實(shí)際應(yīng)用要對(duì)PBT進(jìn)行改性,其中,玻璃纖維增強(qiáng)改性牌號(hào)占PBT的70%以上。

發(fā)展史

PBT樹(shù)脂即聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯,作為五大通用工程塑料之一,主要用于PBT改性、PBT抽絲、拉膜、光纖護(hù)套等領(lǐng)域,在增強(qiáng)改性后可廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、電子電氣、儀表儀器、照明用具、家電、紡織、機(jī)械和通訊等領(lǐng)域。由于國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,PBT樹(shù)脂需求逐年增加。日本和臺(tái)灣PBT生產(chǎn)企業(yè)自2002年以來(lái)大幅增加產(chǎn)能,近三年對(duì)我出口量增幅較大,現(xiàn)已占中國(guó)大陸總進(jìn)口的90%左右,對(duì)國(guó)內(nèi)PBT生產(chǎn)企業(yè)造成了沖擊。受?chē)?guó)際金融危機(jī)、人民幣升值等影響,2009年1-6月,中國(guó)聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(PBT)進(jìn)口數(shù)量為50368噸,較2008年同期減少35.7%;進(jìn)口金額11781萬(wàn)美元,較2008年同期減少40.4%。

隨著中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,特別是下游電子產(chǎn)業(yè)和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,推動(dòng)了PBT市場(chǎng)需求的迅猛增長(zhǎng)。在國(guó)家針對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)行反傾銷(xiāo)的情況下,隨著與金融危機(jī)造成的蕭條局面完全不同的車(chē)市火爆異常,政府鼓勵(lì)汽車(chē)消費(fèi)的各項(xiàng)利好政策以及汽車(chē)下鄉(xiāng)等活動(dòng)更是起到了推波助瀾的效果。隨著汽車(chē)行業(yè)對(duì)塑料的迅猛需求,中國(guó)塑料產(chǎn)業(yè)和汽車(chē)產(chǎn)業(yè)已形成"一榮俱榮、一損俱損"之勢(shì)。塑料業(yè)內(nèi)人士將目標(biāo)轉(zhuǎn)向了PBT塑料改性,使用更輕、更強(qiáng)、更好的汽車(chē)配件來(lái)緩解油價(jià)過(guò)高的局面。

改性PBT塑料是指在聚合物(樹(shù)脂)中加入小分子無(wú)機(jī)物或有機(jī)物,通過(guò)物理或化學(xué)作用,從而賦予其某種性能(機(jī)械加工性能)或使其某種性能獲得改善。如增韌、增強(qiáng)、增塑、阻燃等,而通過(guò)改性技術(shù)使得塑料變得具有鮮特征,而這其中要屬在汽車(chē)和家電領(lǐng)域,改性PBT塑料的應(yīng)用以及發(fā)展?jié)摿ψ顬榫薮罅恕?/P>

改性PBT塑料是最重要的汽車(chē)輕質(zhì)材料,它不僅可減輕零部件約40%的質(zhì)量,而且還可以使采購(gòu)成本降低40%左右,因此在汽車(chē)中的用量迅速上升。汽車(chē)內(nèi)飾件已基本實(shí)現(xiàn)塑料化,"以塑代鋼"的汽車(chē)發(fā)展正在帶動(dòng)著改性PBT塑料在汽車(chē)應(yīng)用中向著更廣闊的領(lǐng)域不斷開(kāi)拓創(chuàng)新。

在汽車(chē)制造領(lǐng)域,PBT廣泛地用于生產(chǎn)保險(xiǎn)杠、化油器組件、擋泥板、擾流板、火花塞端子板、供油系統(tǒng)零件、儀表盤(pán)、汽車(chē)點(diǎn)火器、加速器及離合器踏板等部件。PBT與增強(qiáng)PA、PC、POM在汽車(chē)制造業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,PA易吸水,PC的耐熱性耐藥性不及PBT;在汽車(chē)用途接管方面,由于PBT的抗吸水性?xún)?yōu)于PA,將會(huì)逐漸取代PA。在相對(duì)濕度較高、十分潮濕的情況下,由于潮濕易引起塑性降低,電器節(jié)點(diǎn)處容易引起腐蝕,常可使用改性PBT。在80℃、90%相對(duì)濕度下,PBT仍能正常使用,并且效果很好。

其中PBT/PC合金,在高級(jí)轎車(chē)中應(yīng)用最為廣泛;它的耐熱性好,耐應(yīng)力開(kāi)裂,具有優(yōu)良的耐磨,耐化學(xué)腐蝕性,低溫沖擊強(qiáng)度高,易加工和涂飾性好,主要應(yīng)用于高檔轎車(chē)保險(xiǎn)杠,車(chē)底板,面板和摩托車(chē)護(hù)板等。

發(fā)展現(xiàn)狀

回顧PBT前些年里,世界上主要PBT生產(chǎn)公司主要集中在美國(guó)、西歐、日本和韓國(guó)。前幾年又據(jù)美國(guó)Kline&Co公司統(tǒng)計(jì)分析,美國(guó)GE塑料公司是世界上最大的PBT生產(chǎn)商,生產(chǎn)能力為14萬(wàn)噸/年,在2004年前后時(shí)間段里該公司已經(jīng)占世界總生產(chǎn)能力的24.1%。而當(dāng)時(shí)Ticona公司和美國(guó)杜邦公司是世界第二和第三PBT生產(chǎn)商,這兩家公司的生產(chǎn)能力分別為8萬(wàn)噸/年和7.5萬(wàn)噸/年,占世界總生產(chǎn)能力的比例分別為13.8%和12.0%。

巴斯夫公司、日本帝人/寶理塑料公司和拜爾公司居于其后,生產(chǎn)能力分別為5.5萬(wàn)噸/年、3.5萬(wàn)噸/年和2.5萬(wàn)噸/年。世界其他PBT生產(chǎn)商的產(chǎn)能合計(jì)為14.5萬(wàn)噸/年。2004年初世界PBT總生產(chǎn)能力為58萬(wàn)噸/年,2007-2008年間世界PBT生產(chǎn)能力將超過(guò)80萬(wàn)噸/年。

可以說(shuō),2004年前全球各大PBT生產(chǎn)商如Ticona、美國(guó)杜邦、DSM、帝人、拜爾等公司新增產(chǎn)能25.5萬(wàn)噸/年。塞拉尼斯公司子公司Ticona公司與DSM公司組建了50/50合資企業(yè)在荷蘭埃門(mén)建設(shè)6萬(wàn)噸/年的PBT裝置,將于2005年建成,基礎(chǔ)工程的伊文達(dá)一費(fèi)希爾公司完成。DSM公司在當(dāng)?shù)負(fù)碛?萬(wàn)噸/年的PBT裝置。Ticona公司在美國(guó)謝爾比擁有3萬(wàn)噸/年的PBT裝置。為鞏固在工程塑料領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)地位,拜耳、杜邦連手投資5000萬(wàn)歐元成立合資企業(yè)DuBay公司,在德國(guó)建造世界級(jí)PBT工廠,初期年產(chǎn)量8萬(wàn)噸。新裝置建在杜邦的德國(guó)Hamm-Uentrop(烏曲普)化學(xué)工業(yè)園內(nèi),采用最新的環(huán)保和安全標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),該裝置已于2004年初投產(chǎn)。Ticona與帝人和Daicel公司(日本最大的PBT生產(chǎn)商)的合資公司winTech公司在日本松山擁有1萬(wàn)噸/年的PBT裝置,并又在建設(shè)5萬(wàn)噸/年的PBT裝置。巴斯夫和東麗公司組建50/50合資企業(yè)在馬來(lái)西亞關(guān)丹現(xiàn)有石化聯(lián)合裝置所在地,投資4000萬(wàn)美元建設(shè)PBT裝置,2006年投產(chǎn)時(shí)初期能力為6萬(wàn)噸/年,并可根據(jù)需要擴(kuò)增至10萬(wàn)噸/年,由現(xiàn)有巴斯夫石化聯(lián)合裝置供應(yīng)生產(chǎn)PBT原料丁二醇。

隨著國(guó)際市場(chǎng)上各個(gè)公司產(chǎn)能的演變,有部分PBT生產(chǎn)商仍然在擴(kuò)大產(chǎn)能,世界PBT產(chǎn)能排行榜也發(fā)生了很大的變化。如江蘇南通地區(qū)的藍(lán)星化工新材料股份有限公司、江蘇儀征化纖股份公司、巴斯夫公司、沙特阿拉伯Osos 石化公司最近幾年正擴(kuò)大PBT產(chǎn)能,而2007年以后江蘇南通以及江蘇儀征的PBT產(chǎn)能都將超過(guò)8萬(wàn)噸/年,這兩個(gè)公司的產(chǎn)能在中國(guó)名列前茅。因此,2008年以后世界PBT產(chǎn)需情況會(huì)出現(xiàn)比較大的變化,根據(jù)相關(guān)PBT生產(chǎn)廠家介紹說(shuō):"前兩年P(guān)BT是供不應(yīng)求,要貨的人排隊(duì)采購(gòu),PBT產(chǎn)品緊俏得很",而2007年P(guān)BT生產(chǎn)廠家相關(guān)人士認(rèn)為市場(chǎng)行情不如從前了,PBT社會(huì)供應(yīng)量的增大是導(dǎo)致銷(xiāo)售不如原來(lái)紅火的根本因素所在�？墒侨缃�,還有部分聚酯行業(yè)人士想上PBT項(xiàng)目,這就需要提醒投資者慎重對(duì)待此項(xiàng)產(chǎn)品的新建工作,必須對(duì)國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)進(jìn)行周密的調(diào)研后才能做出最終結(jié)論,千萬(wàn)要吸取盲目投資帶來(lái)巨大損失的沉痛教訓(xùn)。

2013年3月?tīng)I(yíng)口康輝石化有限公司一條8萬(wàn)噸PBT連續(xù)生產(chǎn)線試運(yùn)行;

2013年5月河南開(kāi)祥化工一條12萬(wàn)噸PBT連續(xù)生產(chǎn)線(零排廢,粘度1.0產(chǎn)能基準(zhǔn))運(yùn)行;

2013年6月?tīng)I(yíng)口康輝石化有限公司另一條一條8萬(wàn)噸PBT連續(xù)生產(chǎn)線試運(yùn)行。

消費(fèi)情況

在中國(guó) PBT 最主要的消費(fèi)領(lǐng)域是電子電器,占 55% 左右,用在汽車(chē)領(lǐng)域大概占 10% 左右,其他領(lǐng)域約占 35%。隨著中國(guó)汽車(chē)工業(yè)和電子/電氣產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,對(duì)PBT的需求量也在快速增長(zhǎng)著,PBT系列產(chǎn)品前景在2010年前后仍然是十分看好�；仡�2003年全球PBT消費(fèi)量大約為57萬(wàn)噸/年(基礎(chǔ)樹(shù)脂),需求以北美為主,亞洲由于電子/電器工業(yè)需求的驅(qū)動(dòng),消費(fèi)量也快速增長(zhǎng)。全球PBT分地區(qū)的需求量分別為:北美20萬(wàn)噸、西歐16.5萬(wàn)噸、日本9.8萬(wàn)噸、世界其他地區(qū)18.8萬(wàn)噸。汽車(chē)和電子電氣工業(yè)消費(fèi)量占全球PBT總消費(fèi)量的75%左右,而2004-2006年期間全球需求量已經(jīng)保持年均8-10%的速度遞增。

PBT產(chǎn)品

PBT B3235

⒈供應(yīng)PBT美國(guó)GE防火阻燃級(jí)357M,357U,357(UL94 V-0)。

⒉供應(yīng)PBT日本東麗1401X34;1101G-30,30%GF增強(qiáng),標(biāo)準(zhǔn)型號(hào); 310SEO-1001,DR48-111,DR48-7001,1401X06,PBT日本東麗 1494X02 非增強(qiáng)級(jí),V-0

PBT技術(shù)的基礎(chǔ)是IEEE802.1ah定義的PBB(ProviderBackboneBridge,運(yùn)營(yíng)商骨干橋接)技術(shù),IEEE把PBT技術(shù)稱(chēng)為PBB-TE(Provider Backbone Bridge Traffic Engineering,支持流量工程的運(yùn)營(yíng)商骨干橋接技術(shù))。PBB又稱(chēng)為MAC-in-MAC,是一種基于MAC堆棧的技術(shù),用戶(hù)MAC被封裝在運(yùn)營(yíng)商MAC內(nèi),通過(guò)二次封裝對(duì)用戶(hù)流量進(jìn)行隔離,增強(qiáng)了以太網(wǎng)的可擴(kuò)展性和業(yè)務(wù)的安全性。PBB的關(guān)鍵是在MAC-in-MAC封裝中引入了24 bit的 I-TAG(業(yè)務(wù)實(shí)例標(biāo)簽)用來(lái)標(biāo)識(shí)業(yè)務(wù)。

概述

隨著CE(CarrierEthernet,電信級(jí)以太網(wǎng))概念的提出,滿(mǎn)足電信網(wǎng)絡(luò)需求,面向連接的以太網(wǎng)技術(shù)-PBT(ProviderBackboneTransport,運(yùn)營(yíng)商骨干傳送)也在2005年10月浮出水面。此后,國(guó)內(nèi)外均有運(yùn)營(yíng)商采用PBT技術(shù)組網(wǎng),為PBT技術(shù)在城域網(wǎng)內(nèi)的發(fā)展提供了很好的開(kāi)端。

技術(shù)

PBT技術(shù)基于PBB技術(shù),其核心是對(duì)PBB技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理和控制,使CE中的業(yè)務(wù)事實(shí)上具有連接性,以便實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換、OAM、QoS、流量工程等電信網(wǎng)絡(luò)的功能。PBT技術(shù)去掉了PBB技術(shù)的部分內(nèi)容,因此支持PBT技術(shù)的設(shè)備,將會(huì)丟棄未知目的地的數(shù)據(jù),而不是把它洪泛到所有潛在目的地。PBT技術(shù)關(guān)閉了PBB的組播功能,不轉(zhuǎn)發(fā)而是丟棄組播數(shù)據(jù);關(guān)閉了廣播學(xué)習(xí)功能,因?yàn)橥ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)的PBT通路是預(yù)先定義好的;還關(guān)閉了用于阻止網(wǎng)絡(luò)內(nèi)出現(xiàn)環(huán)路的協(xié)議,因?yàn)閷?duì)數(shù)據(jù)幀的轉(zhuǎn)發(fā)路徑是預(yù)先配置好的,不再需要阻止環(huán)路協(xié)議,這樣有助于提高網(wǎng)絡(luò)的利用率。運(yùn)營(yíng)商可以管理不同路由上的負(fù)載,防止負(fù)載不均衡情況的發(fā)生。

PBT技術(shù)采用外層MAC加上外層ⅥD(B-DA+B-ⅥD)進(jìn)行業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)發(fā),使CE受到運(yùn)營(yíng)商的控制并能隔離用戶(hù)流量。這樣內(nèi)層用戶(hù)C-VLAN不必在全網(wǎng)中惟一,不同的B-DA可以采用相同的C-ⅥD,不會(huì)造成數(shù)據(jù)幀在轉(zhuǎn)發(fā)中的沖突。

PBT技術(shù)支持帶寬管理和CAC(ConnectionAdmissionControl,連接接納控制)功能,以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的管理,通過(guò)網(wǎng)管配置或NC(NetworkController,網(wǎng)絡(luò)控制器)建立連接,可方便實(shí)現(xiàn)靈活的交換和TE。

PBT技術(shù)采用IEEE802.1ag中的CFM(ConnectivityFault Management ,連接性故障管理)機(jī)制來(lái)持續(xù)地監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)中的隧道狀態(tài)。當(dāng)主用隧道失效時(shí)會(huì)把業(yè)務(wù)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到預(yù)先建立的備用電路上,增加了必要的彈性。有些廠商聲明可以獲得15 ms的故障倒換時(shí)間。

PBT技術(shù)兼容傳統(tǒng)以太網(wǎng)橋的架構(gòu),不需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行更新即可基于B-DA+B-ⅥD對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),數(shù)據(jù)幀也不需要修改,轉(zhuǎn)發(fā)效率高。

技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)

PBT并不是惟一可在城域網(wǎng)中部署的電信級(jí)以太網(wǎng)技術(shù),全I(xiàn)P/MPLS和T-MPLS是另外兩種主流解決方案,此外還有VLAN-XC(VLANCrossConnect,VLAN交叉連接),但發(fā)展不太理想。

⑴全I(xiàn)P/MPLS。在IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)中,通過(guò)VPWS(VirtualPrivateWireService,虛擬專(zhuān)線業(yè)務(wù))或VPLS(Virtual Private LAN Service,虛擬專(zhuān)用LAN業(yè)務(wù))的方式提供端到端連接。VPWS、VPLS采用PWE3技術(shù)進(jìn)行端到端的二層電路仿真。端到端之間的傳輸標(biāo)簽交換通路稱(chēng)為PW(Pseudowire,偽線),PW與協(xié)議無(wú)關(guān),FR、ATM、SDH以及以太網(wǎng)流量都可以通過(guò)PW在網(wǎng)絡(luò)中透明傳遞。基于這種方式建立的網(wǎng)絡(luò)仍然可以從基于IP/MPLS網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有的交換、信令、路由、質(zhì)量控制以及QoS工具中受益。支持這種技術(shù)思路的觀點(diǎn)認(rèn)為PBT技術(shù)只是找到問(wèn)題的一個(gè)答案,IP/MPLS能夠完成全部的PBT功能。

⑵T-MPLS。T-MPLS是IP/MPLS的簡(jiǎn)化版本,它的目的和PBT一樣,都是試圖以低于IP/MPLS的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷(xiāo)來(lái)提供面向連接、基于分組、點(diǎn)到點(diǎn)的傳送。T-MPLS和PBT一樣,利用預(yù)先定義的隧道來(lái)路由流量。T-MPLS支持單向和雙向控制通路,關(guān)閉了一些MPLS功能,例如,隧道聚合、隧道間的流量均衡、PHP(PenultimateHoPPOpping,倒數(shù)第二跳彈出)等。ITU-T已經(jīng)批準(zhǔn)了一些T-MPLS技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)(例如,用于T-MPLS的層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)),但仍需要大量的標(biāo)準(zhǔn)化工作,如較為關(guān)鍵的IP/MPLS和T-MPLS間的互操作問(wèn)題。

⑶VLAN-XC。也稱(chēng)為PVT(ProviderVLANTransport,運(yùn)營(yíng)商VLAN傳輸)。VLAN-XC技術(shù)重新定義了802.1q定義的ⅥD字段,利用新定義的VLAN-XC標(biāo)簽可在以太網(wǎng)上建立預(yù)先定義好的隧道。運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)入口處的PE設(shè)備為接入用戶(hù)的以太網(wǎng)幀頭加上VLAN-XC標(biāo)簽,并選擇隧道對(duì)流量進(jìn)行傳送。核心網(wǎng)絡(luò)的P設(shè)備根據(jù)接入端口+VLAN-XC標(biāo)簽來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù),出口處PE將去掉這個(gè)標(biāo)簽。VLAN-XC引入了確定的連接性,可以支持電信級(jí)的保護(hù)倒換、流量工程和嚴(yán)格的QoS;支持P2P和P2MP業(yè)務(wù),具有一定的可擴(kuò)展性。

無(wú)論從標(biāo)準(zhǔn)化的推動(dòng)過(guò)程還是從CE解決方案的角度來(lái)看,VLAN-XC和PBT都是兩個(gè)相互競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)。PBT技術(shù)在與傳統(tǒng)以太網(wǎng)的兼容性、與其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的互通性以及標(biāo)準(zhǔn)化方面優(yōu)于VLAN-XC。T-MPLS已在標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程中搶占先機(jī),未來(lái)很可能是PBT和TMPLS在實(shí)現(xiàn)成本上的競(jìng)爭(zhēng)。

發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前,國(guó)內(nèi)外的運(yùn)營(yíng)商正在對(duì)PBT/PBB技術(shù)進(jìn)行評(píng)估。雖然PBT缺少一個(gè)有效的自動(dòng)配置系統(tǒng),會(huì)影響它的可擴(kuò)展性,但是廠商并沒(méi)有質(zhì)疑PBT可以提供一個(gè)有效的、面向連接的、基于分組的網(wǎng)絡(luò)的能力。

一些不支持PBT技術(shù)的人們認(rèn)為,PBT不具備點(diǎn)到多點(diǎn)的能力。但在實(shí)際組網(wǎng)時(shí),PBT一般部署在運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)絡(luò)中,而在匯聚層則采用PBB技術(shù),而PBB本身具備傳遞點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)的能力,因此PBB/PBT的組合完全可以滿(mǎn)足點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)的需求。

支持PBT技術(shù)的人們認(rèn)為,以太網(wǎng)交換機(jī)總是比IP/MPLS路由器便宜很多,而且會(huì)一直保持下去。一些支持廠商已經(jīng)開(kāi)發(fā)了專(zhuān)有的配置以及管理系統(tǒng),并聲稱(chēng)能夠把配置工作降到最低,而且他們認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程并沒(méi)有增加大量的復(fù)雜性。

PBT技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)快速啟動(dòng)并開(kāi)始逐步發(fā)力,首版文稿草案已經(jīng)發(fā)布,同時(shí)業(yè)界第一次關(guān)于PBT技術(shù)的真正意義上的互聯(lián)互通演示(PBTPE(邊緣設(shè)備)之間)也已經(jīng)在2007年6月成功進(jìn)行。這也從另一方面驗(yàn)證了PBT技術(shù)具有基于現(xiàn)有以太網(wǎng)硬件實(shí)現(xiàn)、技術(shù)簡(jiǎn)潔、標(biāo)準(zhǔn)化研究的復(fù)雜度較低等特性。

現(xiàn)階段一些主流運(yùn)營(yíng)商的態(tài)度與做法,以及其他一些運(yùn)營(yíng)商對(duì)PBT技術(shù)的測(cè)試與商用,說(shuō)明了PBT以其技術(shù)特性和得以驗(yàn)證的商業(yè)成本模型,已經(jīng)開(kāi)始逐步成為全球運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型道路上的一輛"直通車(chē)"。當(dāng)然,最終是否選擇并且何時(shí)部署基于PBT技術(shù)的電信以太網(wǎng)解決方案,運(yùn)營(yíng)商還需要結(jié)合自身發(fā)展戰(zhàn)略以及現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境作出選擇。