《PBT的注塑加工与应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PBT的注塑加工与应用（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、PBT 学名全称是聚对苯二甲酸丁二酯,俗称热塑性聚脂.具有良好的综合性能,例如:冲击 强度、耐高温、电绝缘性好、尺寸稳定、耐化学品、耐老化、摩擦系数小、耐磨等.广泛用 于制造机械零件、电子电器产品配件、汽车零配件等. PBT 是聚对苯二甲酸与 1,4-丁二醇聚合而成,其分子链主链由具有刚性的苯环和柔性 的脂肪醇联结起来的饱和线性分子组成,分子的高度几何规则性和刚性部分,使聚合物具有 较高的机械强度、突出的耐化学品、耐热性和良好的电性能.分子中没有侧链,结构对称,从 而使 PBT 具有高度的结晶性和高熔点.这决定了 PBT 制品具有良好的综合性能,优于 POM、PA、PC 等工程塑料. 一.PB
2、T 的性能 1.物体性能 PBT 呈乳白色或淡黄色，无毒、无味、密度为 1.31g/cm3 , 加入 30%玻璃纤维增强后 的 PBT 密度为 1.53 g/cm3. 2.机械性能 PBT 具有良好的冲击韧性,玻纤增强后,其各种机械性能成倍增加,在同等条件下比 POM、PC、PPO 的各种强度都好.但缺口冲击强度较差.玻纤增强 PBT 的机械性能随温度 升高而下降,但在较高的温度下仍保持较高的强度;在不同温度下,具有优良的耐蠕变性,并且 几乎不随受力时间而变化.PBT 的耐疲劳性能比增强 PA、PC 好. 3.热性能 因 PBT 是结晶型聚合物,所以具有明显的熔点,一般为 225,加工温度超过
3、 270后,物 料开始分解、变色.PBT 的玻璃化温度较低,一般为 30,结晶较快;PBT 的热变形温度为 60,玻纤增强后明显增加,加入 30%玻纤增强的 PBT 的热变形温度是 200-210,可以在 140左右的条件下长期使用 4.电性能 由于 PBT 的分子结构对称并几何规则性,所以具有十分优异的电性能、较高的电阻率 和介电强度,使 PBT 在高温和恶劣的环境中安全工作,比 PA 和其它增强塑料要好. 5.耐化学性能 PBT 的耐化学试剂性能比 PC、PPO、聚砚等优越，常温下几乎能耐除强酸、强碱外 的其他化学试剂. 6.耐老化、耐应力开裂性 PBT 的内应力小，耐应力开裂性优良，在乙
4、二醇变压器油中（90）浸 5H，未发生 应力开裂，而 PC 和聚砚不到 1H 就发生龟裂.PBT 的耐老化性能也相当突出,在长时间暴露 于高温条件下,其各种机械性能变化不大;而 POM 在同等条件下 250H 后,拉伸强度会急剧下 降.PBT 的耐湿热性较差,不耐热水和蒸气当 PBT 长时间浸泡在高温热水中,其大分子会发生 水解,导致分子量下降,性能也随之下降;但在 80以下的热水中,其性能不受影响.PBT 可以 在低于 60的热水中长期连续使用. 7.摩擦与磨耗性 PBT 的摩擦系数很小,与 POM 差不多,其磨耗量比 PC、POM 小得多，加入玻纤增强 后的 PBT 其磨耗量增加. 8.加
5、工性能 1)PBT 具有一定的吸水性,加工前需干燥. 2)PBT 属高结晶聚合物,有明显的熔点,一般为 225,温度一旦超过熔点,物料就开始熔 融,黏度迅速下 降,但当温度超过 270物料便开始分解,所以 PBT 的加工温度为 230-260. 3)PBT 的玻璃化温度为 30,结晶容易且结晶速度快,模具温度在 60左右便能充分结 晶.4)PBT 属温度敏感型聚合物,温度对黏度影响较大,且黏度较低,即使加入 30%玻纤增 强 PBT 在成形加工温度下的熔体黏度与标准注塑级的 POM 相当. 5)二次加工性能良好,可采用车、铣、磨、刨、锉、钻、抛光等方法进行二次加工. 二.成形设备及模具 1.注
6、塑机的选用 a. 注射量 PBT 在料管温度超过 280、停留时间长会分解,从而影响制品的性能和质量.因此,根 据制品的质量在选择合适的注射量,不宜选用注射量超出过多的注塑机,避免物料在料管停 留时间过长而分解. b. 螺杆 虽然 PBT 的成形加工困难,但是一般的螺杆还是能满足其加工要求，在注射量满足的 前提下，尽量采用小直径规格螺杆的机型,过胶头、过胶圈、过胶垫圈均可采用普通型.工 业生产中多数 PBT 制品采用玻纤增强 PBT,有的高达 30%,这些玻纤对零件的磨损较大,为 了增强这些零件的耐摩性,需要采用表面 电镀硬铬的螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈. c. 射嘴 由于 PBT 在熔融
7、状态下黏度较低,流动性较好,为避免物料流涎,可以采用自锁式射嘴; 但对于表面光泽度要求较高的白色制品,一般料温较高则需采用开放式射嘴,避免物料在射 嘴内局部滞留而分解,影响制品的质量. 2.产品造型与模具设计 a.产品造型 由于 PBT 熔体黏度较低,流动性较好,加入玻纤增强后也比其它增强塑料具有较好的流 动性.当熔体在 250-270时,熔体充模较容易,不需很大的射压,故产品可设计成较薄的制品. 又因 PBT 较易分解,在产品设计时,制品厚度尽量均匀,过渡位要尽可能采用平滑圆弧过渡, 避免死角位 b. 脱模斜度 PBT 是结晶型聚合物,收缩率偏大.模具设计时,应充分考虑到脱模,其斜度可选择
8、1-2. c.流道 PBT 对锐角、缺口比较敏感，流道设计应尽量避免死角位，以免溶料流经流道时因局 部剪切过量而引起降解或滞料，导致制品质量受影响，流道截面应取较大值. d.浇口 1).由于 PBT 是结晶型聚合物,当加入玻纤增强后,玻纤具有取向性,制品成形收缩率具有 各向异性的趋势,流动方向上的收缩较小为 0.25%,而与流动方向垂直的方向上的收缩率为 1.0%.因此,模具设计时,浇口的位置影响制品的尺寸,应考虑制品在不同向的收缩率.PBT 的 垂直度一定是大于其流动性. 2).浇口的尺寸应采用口径粗、流程短，浇口过小或流程过长会因剪切过量生热而引起 物料降解，影响制品的质量. e. 排气
9、因为 PBT 容易出现热降解,模具必须具有良好的排气性能,否则物料充模时会包裹空气, 压缩生热导致物料升温而降解,甚至焦化,会在制品表面出现黑纹.排气孔或排气槽的开设应 按实际需要而又不影响制品的外观.一般排气孔上午直径为 0.5-0.8mm,排气槽的厚度为 0.3-0.6mm,宽度为 3-6mm. f.模腔的表面处理由于工业生产中,PBT 制品大多数是加入玻纤增强和阻燃的,对模具型腔表面有一定的 磨损和腐蚀.因此,模腔表面必须进行处理,如镀铬、淬火、抛光等，以确保模具的寿命.三.成形工艺 1.原材料的准备 因 PBT 中含有酯链有吸湿倾向,吸水率一般为 0.2-0.3%,在吸湿状态下受热,酯
10、链会发生 水解,从而使物料降解;所以成形前需进行干燥,使水分含量达到 0.02%以下,干燥温度为 110- 130,时间 4H 左右.如果干燥温度过高或时间过长,材料中的水分也不会有明显的变化,反而 会因为受热温度过高或时间过长而变质. 2.料管温度 由于 PBT 具有明显的熔点,一般为 225,分解温度 270.因此,料管温度适宜在 230- 260.对于阻燃 PBT 玻纤增强 PBT,料管温度可相应增加 10，温度太低不能充分熔融,流 动性差；温度过高容易出现降解或分解,导致制品变脆、变色.因此,PBT 的成形加工必须严 格控制料温. 3.注射压力 由于 PBT 在加工温度范围内的流动性较
11、好,所以注射压力不需太高,具体视制品的形状及其 质量要求而定. 4.注射速度 由于 PBT 对热降解较敏感,因此选择注射速度时要注意,尽量不要太高速,以免物料充模时因 剪切速率太大生热而降解. 5.螺杆转速 对于 PBT 的塑化,既要保证充分塑化,又要避免剪切过量,螺杆转速太低,塑化不良;转速太高, 剪切过量.因此,采用中等转速. 6.背压 在注塑参数中,背压影响塑化和排气.在干燥不足时,制品有缺陷,可适当提高背压,加强排气; 在材料充 分干燥前提下,尽量采用较低的背压,以免物料受过量剪切而降解. 7.模具温度 PBT 是结晶型聚合物,结晶温度 40-190,结晶温度低、结晶容易、结晶速率快，
12、在较低的 模温下也能充分结晶.模温低,成形周期短,但制品易变形;模温高,收缩率大.因此,模具温度一 般选择为:未增强 PBT(60-70),增强 PBT(70-80);对于尺寸精度要求较高的制品,模温的 变化波幅应小于 4,否则影响制品的尺寸稳定性. 8.成形周期 成形周期取决于制品的厚度、形状、模温和质量要求.对于薄壁制品充模要快,冷却也较快, 所以注射时间、冷却时间、保压时间短,成形周期也较短.对于厚制品需采用较长的注射时 间、保压时间、冷却时间和较高的模温,所以成形周期较长 9.制品的后处理 对于尺寸精度要求较高的制品,制品取出后放在 170的热风循环干燥箱中 2-3H 处理,以消 除内
13、应力. 10.滞留时间 由于 PBT 对热降解很敏感,在高温下有时停留 10 分钟,物料就会出现变色,如需长时间停止 操作,应将料管内的材料排出,并将料管温度降低至 170以下. 11.停机处理 对于白色或配色的 PBT 制品,生产过程中,若需停机过一段时间在生产,必须将料管内的余料射出,并用 PP 或 PE 清洗料管,尽量不要让 PBT 料留在料管内,以免下次开机加热时,物料受 热时间过长而分解或变色,影响生产顺利进行. 12.再生料的使用 PBT 可以重复使用水口料,但水口料在重复使用过程中,由于热老化和玻纤的重复切断,其机 械性能将明显下降,且重复使用次数越多,下降情况越严重,一般再生料的使用量为 20-30%左 右.
