PBT改性材料注塑工藝介紹
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。
一、PBT的工藝特性
PBT材料具有明顯的熔點(diǎn)，熔點(diǎn)為225-235℃，是結(jié)晶型材料，結(jié)晶度可達(dá)40%。
PBT樹(shù)脂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塑膠材料在熔融狀態(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（見(jiàn)：如何解決PBT材料耐水解性問(wèn)題）。
二、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。
三、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。
2.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(guò)100℃。
6.阻燃級(jí)PBT成型，模具表面要鍍鉻，以防腐。
四、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)，對(duì)應(yīng)的時(shí)間不超過(guò)8h、5h、3h。料層厚度低于30mm。
五、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50MPa-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25r/min-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15s-60s。
六、注意事項(xiàng)
1.PBT再生料的使用需合理配比，再生料與新料的比例一般在25%-75%，或者在再生造粒加工時(shí)合理添加一定比例PBT改性助劑（EMA增韌劑或者PTW三元共聚物）增強(qiáng)PBT材料韌性，相容性及流動(dòng)性。
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PBT的停機(jī)時(shí)間在30min以內(nèi)，可將溫度降到200℃時(shí)停機(jī)。長(zhǎng)期停機(jī)后再生產(chǎn)時(shí)，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(shí)在120℃時(shí)處理1h-2h。
聚對(duì)苯二甲酸二丁酯（Polybutylene terephathalate），系以對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT）與1,4-丁二醇（1,4-Butanediol）聚合而成的一種結(jié)晶性熱可塑性工程塑料。
由于PBT樹(shù)脂的—CH2—鏈增長(zhǎng)，使得分子鏈易于撓曲，所以玻璃轉(zhuǎn)移溫度比PET低，而結(jié)晶速度增快，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下：
PBT在1970年代初期由美國(guó)Celanese公司研究成功，并以Celanex商品名上市，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。PBT又可稱為熱塑性聚酯塑料，為適用于不同加工業(yè)領(lǐng)域使用，一般多少會(huì)加入一定量添加劑（如阻燃劑，增韌劑，GMA接枝材料，礦物，玻纖等），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PPE、PC、POM、PA等共稱為五大泛用工程塑料。
PBT下游應(yīng)用的關(guān)系產(chǎn)業(yè)有包括汽車、電子/電器、機(jī)械業(yè)：
1.連接器
連接器是信號(hào)間的橋梁，是傳遞電子訊號(hào)及電源連接所不可或缺組件，PBT均衡的物性與價(jià)格正符合連接器的需要。
PBT通常添加30%玻璃纖維摻混作為連接器，PBT因機(jī)械性質(zhì)、耐溶劑性、成形加工性佳且價(jià)格低而廣泛被采用。
PBT因焊钖耐熱性差的問(wèn)題，使其無(wú)法使用在SMT型連接器上。
2.散熱風(fēng)扇
PBT的第二大用途是使用在散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇是置于機(jī)器內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間旋轉(zhuǎn)以幫助散熱，對(duì)塑料物性要求有耐熱、難燃、絕緣性及機(jī)械強(qiáng)度，
PBT通常以加纖30%的形式應(yīng)用作為散熱風(fēng)扇之外框及扇葉。
3.繞線軸
PBT的第三用途是作為變壓器、繼電器內(nèi)的繞線軸，一般以PBT加纖30%射出成形。
繞線軸要求的物性包括絕緣性、耐熱性、耐焊钖性、流動(dòng)性、強(qiáng)度等，適用材料有酚醛樹(shù)脂、PBT、PA6、PET。
酚醛樹(shù)脂的性質(zhì)都不錯(cuò)，但其成型性不及PBT，因此尺寸小，形狀復(fù)雜的產(chǎn)品都采用PBT樹(shù)脂，
雖PBT焊钖耐熱性差，但其環(huán)保意識(shí)較高的歐美日等國(guó)，有增加采用可回收PBT加工造粒改性之趨勢(shì)。
4.汽車產(chǎn)業(yè)
在汽車產(chǎn)業(yè)所消費(fèi)PBT量約2,200公噸，其中一半的PBT是與PC形成PBT/PC合金，可作為汽車保險(xiǎn)桿。
此外PBT亦可用于車窗馬達(dá)外殼，機(jī)車馬達(dá)零件，汽車傳動(dòng)器齒輪盒等。
其它
PBT其它用途，如加15%玻璃纖維應(yīng)用作為省電燈泡底座的內(nèi)座及外殼，以PBT/PC合膠作為溜冰鞋鞋底，其它如繼電器外殼、插座、開(kāi)關(guān)、調(diào)諧器外殼。
PBT注塑工藝|EMA副牌料|PTW副牌料|三元共聚物|PBT改性助劑|