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pbt

聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate（簡稱pbt），屬于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇(1.4-butylene glycol)與對苯  二甲  酸  (tpa)或者對苯  二甲  酸  酯(dmt)聚縮合而成，并經(jīng)由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結(jié)晶型熱塑性聚酯樹脂。與pet一起統(tǒng)稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。

中文名聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯外文名polybutylene terephthalate簡    稱pbt類    別化學(xué)物質(zhì)

10％玻纖增強(qiáng)、20％玻纖增強(qiáng)、30％玻纖增強(qiáng)、阻燃、礦物填充、玻礦混合、耐高溫、玻纖防火、耐水解、潤滑劑  添加、熱穩(wěn)定劑  添加、耐紫外線、食品級、導(dǎo)熱級、高流動。

聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯，又名聚對苯  二甲  酸  四次甲  基酯。英文名；polybutyleneterephthalate。簡稱pbt pbtp或ptmt，它是對苯  甲  酸  與1,4-丁二醇的縮聚物。可由酯交換法或直接脂化法經(jīng)縮聚而制得，今后的發(fā)展趨勢為直接酯化法生產(chǎn)。pbt和pet一起被稱為熱塑性聚酯。

pbt主鏈?zhǔn)怯擅總�重復(fù)單元為剛性苯  環(huán)和柔性脂肪醇連接起來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；分子中沒有側(cè)鏈，結(jié)構(gòu)對稱，滿足緊密堆砌的要求，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)，但很快熱銷市場，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耐熱老化性優(yōu)異，增強(qiáng)后的ul溫度指數(shù)達(dá)到120~140℃，此外，戶外長期老化性也很好。

⒋耐溶劑  好，無應(yīng)力開裂。

⒌pbt易于阻燃，可達(dá)ul94v-0級，由于與阻燃劑  親和性能好，所以容易開發(fā)反應(yīng)型或添加型的阻燃品級。阻燃產(chǎn)品在電子電器工業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用。

⒍pbt遇水易分解，在高溫、高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎。

⒎優(yōu)良的電氣性能，體積電阻率及介電強(qiáng)度高，耐電弧性優(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，在加工薄壁制件時僅需幾秒鐘，對大部件也只需40-60s即可。

pbt中文名稱聚對苯  二甲  酸  丁酯，簡稱飽和聚酯，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)度與抗張模數(shù)和尼龍相似；2、摩擦系數(shù)小有自潤性；

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：無熔線斷電器、電磁開關(guān)、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼等；

2、汽車：車門把手、保險桿、分電盤蓋、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、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、酸  類、油類、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、電子電器、工業(yè)機(jī)械和聚合物合金、共混工業(yè)。如作為汽車中的分配器、車體部件、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最早是德國科學(xué)家p.schlack于1942年研制而成，之后美國celanese公司（現(xiàn)為ticona）進(jìn)行工業(yè)開發(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，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公司也開發(fā)出同類產(chǎn)品，有不增強(qiáng)、增強(qiáng)和自熄性的三個品種。隨后世界知名廠商德國basf、bayer、美國ge、ticona，日本toray、三菱化學(xué)，臺灣新光合纖、長春人造樹脂、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、聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯（pbt）的概述

聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯（polybutylene terephthalate），又名聚對苯  二甲  酸  四次甲  基酯。簡稱pbt。它是對苯  二甲  酸  與1,4-丁二醇的縮聚物。pbt和pet一起被稱為熱塑性聚酯。

二、聚對苯  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℃（戶外長期老化性也很好）；

c、耐溶劑  性：無應(yīng)力開裂；

d、對水穩(wěn)定性：pbt遇水易分解（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，僅需幾秒鐘，對大部件也只要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、開關(guān)零件、家用電器、配件零件、小型電動罩蓋（耐熱性、阻燃性、電氣絕緣性、成型加工性）；

b、汽車：

1、外裝零件：主要有轉(zhuǎn)角格珊、發(fā)動機(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、汽車電器零件：汽車點(diǎn)火線圈絞管和各種電器連接器等。

（pbt用于汽車上的數(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，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，5-6小時基本固化，有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時。單組份，不需要混合，擠出后涂抹靜置即可，無需加溫。

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，則會立即凝固結(jié)晶，故其冷卻時間較短；若噴嘴溫度控制不當(dāng)（偏低），流道（水口）易冷卻固化，會出現(xiàn)堵嘴現(xiàn)象。若料筒溫度超過275℃或熔料在料筒中停留時間超過30分鐘，易引起材料分解變脆。pbt注塑時需用較大水口進(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)時需用pe或pp料及時清洗料管，以免碳化。

合　適　壁　厚mm）1.5～4（排氣要充分）澆 口 設(shè) 計(jì)不宜用熱流道系統(tǒng)；大部分澆口均宜，因?yàn)樾韪咚僮⑺�，　澆口通常要較大，針點(diǎn)形、潛水澆口的直徑應(yīng)為1.5mm收 縮 率 （％）1.7～.2.3％，成型后48小時內(nèi)仍有少許收縮（0.05％）

合成工藝pbt 間歇類型， 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)縮聚過濾系統(tǒng)終縮聚反應(yīng)系統(tǒng)終縮聚過濾系統(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)1萬噸-15萬噸。

自潤滑、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�？梢栽�140℃下長期工作，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，燃燒時無液體流下，離開火焰后在5秒鐘內(nèi)熄滅，（相似于pc）。

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、汽車零件、機(jī)械、家用品等，而pbt產(chǎn)品又與pps、pc、pom、pa等共稱為五大泛用工程塑料。

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pbt熔體流動性影

響是明顯。

pbt成型制品各向異性。pbt在高溫下遇水易降解。2 注塑機(jī)的選擇

選用螺桿式注塑機(jī)時。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pbt時，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)

②未改性pbt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100℃。

⑥阻燃級pbt成型，模具表面要鍍鉻，以防腐。4 原料準(zhǔn)備

所對應(yīng)的時間不超過6h、4h、2h。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240-260℃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  ，必要時可采用有機(jī)硅脫模劑  。

③停機(jī)處理 pbt的停機(jī)時間在30min以內(nèi)，可將溫度降到200℃時停機(jī)。長期停機(jī)后再生產(chǎn)時，要將料筒內(nèi)的料排空，再加入新料才能進(jìn)行正常生產(chǎn)。

④制品的后處理 一般情況下不需要進(jìn)行處理，必要時在120℃時處理1～2h。

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。對于有玻璃添加劑  類型的材料，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（開關(guān)、電機(jī)殼、保險絲盒、計(jì)算機(jī)鍵盤按鍵等），汽車工業(yè)（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等）。

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，或者150℃，2~4小時。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。

熔化溫度：225~275℃，建議溫度：250℃。

模具溫度：對于未增強(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)閜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。注塑問題聚對苯  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pbt熔體流動性影響是明顯。

pbt在熔融狀態(tài)下流動性好，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。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pbt時，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對缺口很敏感，因此，制品的直角等過渡處應(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100℃。

⑥阻燃級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，當(dāng)溫度為105℃、120℃或140℃時，所對應(yīng)的時間不超過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  ，必要時可采用有機(jī)硅脫模劑  。

③停機(jī)處理聚對苯  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pbt進(jìn)行改性，其中，玻璃纖維增強(qiáng)改性牌號占pbt的70％以上。[