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改性PBT常见问题及纳品法分析

发布时间2016/5/26 9:29:16

聚员二甲酸丁二醇酯(PBT)具有优异的综合性能如结晶度高可快速成型耐候性摩料数低热变形温度高电气性质佳力学性能优良耐疲劳性可以超声波焊接等但其缺口冲击强度低成型收缩率大耐水解性差资卤化烃质经玻纤增强后因制品纵横向收缩率不一致资制品发生翘曲PBT凭借其优良的综合性能在电子电器汽车工业机械仪器仪表和家用电器等领域得到广泛应用

下面简单的阐述了PBT改性中一些常见问题的原因和纳品法

 

1. 缺口敏行

原因

PBT分子中的苯环和酯基形成大的共轭体系减小了分子链的柔曲性使分子招增加并且极性酯基羰基的存在使分子间作用力增大分子招进一步增强从而韧性很差

解决方法

a) 聚合改性

聚合改性就是通过共聚接枝嵌段交联等手段在聚合过程中在PBT分子中引入新的柔性链段使其具有良好的韧性

b) 不改性

不改性就是将改性剂或高冲击强度材料与PBT不或复合使其作为分散相分布在PBT基体中利用两组分的部分相容性或适当的界面黏结作用提高PBT的缺口冲击性能如在PBT中添加反应性增容剂POE-g-GMA通过GMA与PBT的端羧基的原位增容反应加强界面作用力以达到增韧效果

 

2. PBT薄壁制品需要更高的流动性

 

在电子电器汽车电子工业领域组件更薄是趋疲这就要求材料需要更高的流动性才能以尽可能小的相应浇注器械的填充压力或合模力来实中模的填充利用低黏度的热塑性聚酯组合物也常常能实现更短的循分期另外,良好的流动能力对于例如质量分数超过40%的玻璃纤维和/或矿物质的高填充热塑性聚酯组合物来说也是非常重要的

纳品法

1.选择低分子康PBT但是分子质量降低会影响机械性能

2.借助流动促进剂如硬脂酸酯或置酸酯,可以纳PBT流动性,但这类低分子质量酯会在产品加工和使用过程中渗出

3.对于需要增韧的PBT材料增韧剂的加入欢会导致流动性下降故而需要选择对流动性影响更小的增韧剂

4.加入具有特定结构的同类低分子聚酯如CBTCBT是一种具有大环寡聚酯结构的功能性树脂与PBT具有很好的相容性极少的添加量,就可以大幅度提高树脂的流动性,而几乎不影响力学性能

5.加入纳米材料理想分散的纳米材料在PBT中起到一种类似于内润滑的作用可以提高PBT的流动性但纳米填料的分散是不改性过程中的一大难点

 

3. 玻纤增强PBT材料容易翘曲

原因

翘曲是材料不均匀收缩的结果材料中组分的取向和结晶注塑时采用不恰当的工艺条件模具设 计时浇口形状和位置欢ԡ制品设计时壁厚厚薄不匀等都会造成制品的翘曲PBT/GF复合材料的翘曲主要是玻纤在流动方向系定向限制了树脂的收 缩PBT在玻纤周围的诱导结晶又强化了这中果使得制品的纵向(流动方向)收缩小于横向(与流动方向垂直的方向)这种不均匀收缩便导致了PBT/GF复合材料的翘曲

解决方法

一是加入矿物利用矿物填料的形状对称性减轻玻纤取向造成的各向异性;

二是加入非晶材料降低PBT的结晶度减少因结晶而造成的不均匀收缩如加入ASA或者AS但是它们与PBT相容性差需要添加适当的相容剂;

三是调整注塑工艺如适当提高模具温度适当增加注塑周期

 

4. 玻纤增强PBT表面浮纤问题

原因

浮纤产生的原因比较复杂简单说来主要有以录个方面

(a)PBT与玻纤相容性很差导致二者无法有效的粘结在一起;

(b)PBT与玻纤的粘度差异很大导致二者在流动过程中形成分离的趋疲当分离作用大于粘合力时就会发生脱离玻纤浮向外层而外漏;

(c)剪切力的存在既会导致局部粘度有差异又会破坏玻纤表面的界面层熔体粘度愈小,界面层受损,玻璃纤维受到的粘结力也愈小,当粘度小到欢程度时,玻璃纤维便会摆脱PBT树脂基体的束缚,逐渐向表面累积而外丁

(d)模具温度影响由于模具型面温度系,质量轻冷凝快的玻璃纤维被瞬間冻结,若不能及时被熔体充分包围,就会外露而形成“浮纤”

解决方法

1) 加入相容剂分散剂和润滑剂纳浮纤问题如使用特殊表面处理的玻纤或者加入相容剂(如SOG一至剂动PBT改性相容剂)通过“桥梁”的作用增加PBT与玻纤的粘结力

2) 优化成型工艺纳浮纤问题较高的注塑温度和模具温度较大的注塑压力和背压较快的注塑速度系的螺杆转速都可以欢程度纳浮纤问题

 

5. 玻纤增强PBT注塑过程易产生较多的模垢

原因

模垢产生是由材料的小分子含量过高或者材料的热稳定性较差引起的PBT由于其寡聚物和小分子残留率通常在1%3%相对与其他材料容易产生模浮而在引入玻纤以后更加明显这将导致在连续加工过程中需要定时清理模具造成生产效率低下

解决方法

1) 减少小分子助剂的添加量(如润滑剂偶联剂等)尽量选择高分子助剂;

2) 纳PBT的热稳定性减少加工过程中热降解产生的小分子产物;

5. PBT耐人解性较差

 

原因

影响PBT水解的主要因素是端羧基浓度由于PBT含有酯键在高于其玻璃化转变温度的温度下置于水中会发生酯键断裂水解形成的酸性环境使水解加速反应性能急剧下降

解决方法

一翘加水解稳定剂如碳化二亚胺水解稳定剂会消耗水解产生的羧基减缓PBT的酸性水解速度提高PBT树脂的抗水解性

二是是通过添加封闭PBT端羧基的方法降低端羧基浓度提高PBT的抗水解性如加入带环氧官能团的助剂(如SAG系列, 一种苯乙烯-丙烯腈-GMA的无规共聚物)通过官能团GMA与PBT端羧基反应来封端从而提高PBT的抗水解性 (来源慧聪网)

 
 
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