Полибутандиолтерефталат (ПБТ) обладает превосходными комплексными свойствами, такими как высокая кристалличность, быстрое прототипирование, атмосферостойкость, низкий коэффициент трения, высокая температура термической деформации, хорошие электрические свойства, отличные механические свойства, сопротивление усталости, может подвергаться ультразвуковой сварке.

Тем не менее, его ударная вязкость с надрезом низкая, степень усадки при формовании большая, устойчивость к гидролизу низкая, легко разрушается галогенированными углеводородами, после армирования стекловолокном, из-за того, что продольная и горизонтальная усадка продукта непостоянна, легко деформируется. продукты.

Ниже рассмотрим причины и решения частых проблем модификации ПБТ.

Чувствительность к надрезу

(1) Причины
Бензольное кольцо и сложноэфирная группа в молекуле ПБТ образуют большую сопряженную систему, которая снижает гибкость молекулярной цепи и увеличивает ее жесткость. Кроме того, присутствие полярной сложноэфирной группы и карбонильной группы увеличивает межмолекулярную силу и еще больше повышает молекулярной жесткости, что приводит к плохой ударной вязкости.

(2) Решения
а) модификация полимеризацией
Модификация полимеризацией заключается во введении новых сегментов гибкой цепи в молекулы ПБТ в процессе полимеризации посредством сополимеризации, прививки, блокирования, сшивания и т.д., чтобы придать ему хорошую ударную вязкость.

б) модификация смешивания
Модификация смешивания заключается в смешивании или компаундировании модификатора или материала с высокой ударной вязкостью с ПБТ, чтобы он распределялся в матрице ПБТ в виде дисперсной фазы, с использованием частичной совместимости двух компонентов или соответствующей межфазной связи для улучшения ударных характеристик ПБТ. ПБТ. Например, POE-g-GMA, компатибилизатор реакционной способности, добавляют к ПБТ для повышения силы взаимодействия посредством реакции совместимости in-situ между ГМА и концевой карбоксильной группой ПБТ, чтобы достичь эффекта повышения жесткости.

Тонкостенные изделия из ПБТ требуют большей мобильности

(1) Причины

В области электроники, автомобилестроения и электронной промышленности более тонкие компоненты являются тенденцией, которая требует большей мобильности материалов, чтобы добиться заполнения формы с минимально возможной соответствующей заливкой. давление заполнения инструмента или усилие закрытия формы. Более короткие циклы также часто достигаются с использованием термопластичных полиэфирных композиций с низкой вязкостью. Кроме того, хорошая текучесть важна, например, для высоконабивных термопластичных полиэфирных композиций с массовой долей более 40% стекловолокна и/или минералов.

(2) Решения

a) Выберите ПБТ с низкой молекулярной массой, но уменьшение молекулярной массы повлияет на механические свойства;
b) ликвидность ПБТ можно улучшить с помощью ускорителей текучести, таких как стеарат или сложный эфир бурого угля, но эти низкомолекулярные сложные эфиры будут вытекать во время обработки и использования продукта;
в) Для материала ПБТ, который нуждается в упрочнении, добавление упрочняющего агента, безусловно, приведет к снижению ликвидности, поэтому необходимо выбрать упрочняющий агент, который оказывает меньшее влияние на ликвидность;
d) Добавление аналогичного низкомолекулярного полиэфира с определенной структурой, такой как CBT, CBT представляет собой функциональную смолу с макроциклической олигополипетной структурой и имеет хорошую совместимость с PBT, очень небольшое количество добавления, может значительно улучшить текучесть смолы и почти не влияют на механические свойства;
д) При добавлении наноматериалов идеально диспергированные наноматериалы играют роль, аналогичную внутренней смазке в ПБТ, что может улучшить текучесть ПБТ. Однако дисперсия нанонаполнителей представляет собой основную трудность в процессе модификации смешения.

Материал ПБТ, армированный стекловолокном, легко деформируется

(1) Причины
Деформация является результатом неравномерной усадки материала. Коробление изделия может быть вызвано ориентацией и кристаллизацией компонентов в материале, неправильными технологическими режимами литья под давлением, неправильной формой и положением литника в конструкции пресс-формы, неравномерной толщиной стенки. в дизайне продукта.

Коробление композитов PBT/GF в основном связано с тем, что ориентация стекловолокна в направлении потока ограничивает усадку смолы, а индуцированная кристаллизация PBT вокруг стекловолокна усиливает этот эффект, делая продольные (поток направлении) усадка изделия меньше, чем поперечная (перпендикулярная направлению потока). Эта неравномерная усадка приводит к короблению композитов PBT/GF.

(2) Решения
а) Добавьте минералы. Симметрия формы минеральных наполнителей используется для уменьшения анизотропии, вызванной ориентацией стекловолокна.
б) Добавьте аморфные материалы. Уменьшить кристалличность ПБТ, уменьшить неравномерную усадку, вызванную кристаллизацией, например, АС с добавлением АСК или АС, но они имеют плохую совместимость с ПБТ, необходимо добавить соответствующие компатибилизаторы;
c) Отрегулировать процесс литья под давлением. При необходимости увеличьте температуру формы, соответственно увеличьте цикл впрыска.

Проблема плавающего волокна на поверхности ПБТ, армированного стекловолокном

(1) Причины

Причины плавающего волокна более сложны. Короче говоря, есть в основном следующие аспекты:

(1) совместимость ПБТ и стекловолокна очень плохая, в результате чего они не могут эффективно соединяться друг с другом;
(2) Вязкость ПБТ и стекловолокна сильно различается, что приводит к тенденции их разделения в процессе течения. Когда эффект разделения больше, чем сила сцепления, произойдет разделение, и стекловолокно всплывет к внешнему слою и просочится наружу.
(3) Наличие силы сдвига не только приведет к различиям в локальной вязкости, но и нарушит вязкость расплава межфазного слоя на поверхности стекловолокна. Чем меньше вязкость расплава, поврежден межфазный слой, тем меньше сила сцепления со стекловолокном. Когда вязкость достигает определенного уровня, стекловолокно избавляется от связывания матрицы смолы PBT и постепенно накапливается на поверхности и подвергается воздействию.
(4) Влияние температуры пресс-формы. Благодаря низкой температуре поверхности формы стекловолокно с легким весом и быстрой конденсацией мгновенно замерзает. Если он не будет полностью окружен расплавом вовремя, он обнажится и образует «плавающее волокно».

(2) Решения
Для решения проблемы всплывающих волокон были добавлены компатибилизаторы, диспергаторы и смазывающие вещества. Например, использование специальной обработки поверхности стекловолокна или добавление компатибилизаторов (таких как: SOG, модифицирующий компатибилизатор с хорошей текучестью PBT), благодаря роли «моста», увеличивает адгезию PBT и стекловолокна.
Оптимизация процесса формования для решения проблемы с плавающими волокнами. Более высокая температура литья под давлением и температура пресс-формы, большее давление литья под давлением и противодавление, более высокая скорость литья под давлением, более низкая скорость шнека могут в определенной степени решить проблему плавающих волокон.

The glass fiber reinforced PBT injection process produces more mold scale

(1) Reasons
The formation of mold scale is caused by the high content of small molecules or the poor thermal stability of materials. Compared with other materials, PBT is easy to generate mold scale due to its oligomer and small molecule residue rate usually in the range of 1%-3%. And after the introduction of glass fiber, more obvious. This will lead to the continuous processing process, the need to clean the mold regularly, resulting in low production efficiency.

(2) Solutions
Reduce the amount of small molecular additives (such as lubricant, coupling agent, etc.), try to choose polymer additives;
Improve the thermal stability of PBT, reduce the thermal degradation of small molecular products during processing;

The thermal hydrolysis of PBT is poor

(1) Reasons
The main factor affecting the hydrolysis of PBT is the concentration of terminal carboxyl group. Because PBT contains ester bonds, the ester bonds will break when placed in water at a temperature higher than the glass transition temperature. The acidic environment formed by hydrolysis accelerates the hydrolysis reaction and sharply decreases the performance.

(2) Solutions
Adding a hydrolysis stabilizer, such as carbonized diimide, will consume the carboxyl group produced by hydrolysis, slow down the acid hydrolysis rate of PBT, and improve the hydrolysis resistance of PBT resin.
Блокируя концевую карбоксильную группу ПБТ, концентрацию концевой карбоксильной группы можно уменьшить, чтобы повысить устойчивость ПБТ к гидролизу. Например, добавляются добавки с эпоксидной функциональной группой (такие как серия SAG, статистический сополимер стирола-акрилонитрила-GMA), и концевая герметизируется реакцией функциональной группы GMA с концевой карбоксильной группой PBT, так как для повышения устойчивости к гидролизу ПБТ.