pbt（聚对苯二甲酸丁二醇酯）

pbt

聚对苯二甲酸丁二醇酯

聚对苯二甲酸丁二醇酯，又名聚对苯二甲酸四次甲基酯。英文名polybutyleneterephthalate（简称PBTPBTP或PTMT），属于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇(1.4-Butyleneglycol)与对苯二甲酸(PTA)或者对苯二甲酸酯(DMT)聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂，今后的发展趋势为直接酯化法生产。与PET一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。

化学物质

10%玻纤增强、20%玻纤增强、30%玻纤增强、阻燃、矿物填充、玻矿混合、耐高温、玻纤防火、耐水解、润滑剂添加、热稳定剂添加、耐紫外线、食品级、导热级、高流动。

聚对苯二甲酸丁二醇酯，又名聚对苯二甲酸四次甲基酯。英文名；Polybutyleneterephthalate。简称PBTPBTP或PTMT，它是对苯甲酸与1,4-丁二醇的缩聚物。可由酯交换法或直接脂化法经缩聚而制得，今后的发展趋势为直接酯化法生产。PBT和PET一起被称为热塑性聚酯。

PBT主链是由每个重复单元为刚性苯环和柔性脂肪醇连接起来的饱和线性分子组成，分子的高度几何规整性和刚性部分使聚合物具有高的机械强度，突出的耐化学试剂性，耐热性和优良的电性能；分子中没有侧链，结构对称，满足紧密堆砌的要求，从而使这种聚合物有高度的结晶形和高熔点，分子的结构决定了PBT具有良好的综合性能。

PBT是同用工程塑料中工业化最晚而发展最快的一个品种，它之所以成为工程塑料的后起之秀，首先在于它具有优良的综合性能，以及良好的成型加工性和性能/价格相比，故此PBT塑料虽然到70年代才工业化生产，但很快热销市场，现为五大工程塑料发展最快的一种。

⒈优良的机械性能，机械强度高，耐疲劳性和尺寸稳定好。蠕变也小，这些性能在高温条件下也极少有变化。

⒉生产PBT所消耗的能量是工程塑料中最低的的，这对于世界范围内能源紧缺的情况下，具有十分重要的意义。

⒊耐热老化性优异，增强后的UL温度指数达到120~140℃，此外，户外长期老化性也很好。

⒋耐溶剂好，无应力开裂。

⒌PBT易于阻燃，可达UL94V-0级，由于与阻燃剂亲和性能好，所以容易开发反应型或添加型的阻燃品级。阻燃产品在电子电器工业中获得广泛应用。

⒍PBT遇水易分解，在高温、高湿环境下使用需谨慎。

⒎优良的电气性能，体积电阻率及介电强度高，耐电弧性优良，吸湿性极小，在潮湿及高温环境下，也能保持电性能稳定，是制造电子、电器零件的理想材料。

⒏易成型加工和二次加工，易用普通设备注塑或挤塑。由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程材料要求低，在加工薄壁制件时仅需几秒钟，对大部件也只需40-60s即可。

PBT中文名称聚对苯二甲酸丁酯，简称饱和聚酯，系高结晶性热可塑性塑料。

优点：1、机械性质安定抗张强度与抗张模数和尼龙相似；2、摩擦系数小有自润性；

3、吸水率低；4、电气性质优良；5、尺寸安定性良好；6、耐药品性、耐油性极佳。

用途：1、电子电器：无熔线断电器、电磁开关、驰返变压器、家电把手、连接器、外壳等；

2、汽车：车门把手、保险杆、分电盘盖、挡泥板、导线护壳、轮圈盖等；

3、工业零件：OA风扇、键盘、钓具卷线器、零件、灯罩等。

特点：PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩擦系数，耐候性、吸水率低，仅为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。PBT结晶速度快，最适宜加工方法为注塑，其他方法还有挤出、吹塑、涂复和各种二次加工成型，成型前需预干燥，水分含量要降至0.02%。

PBT（增强、改性PBT）主要用于汽车、电子电器、工业机械和聚合物合金、共混工业。如作为汽车中的分配器、车体部件、点火器线圈骨架、绝缘盖、排气系统零部件、摩托车点火器、电子电器工业中如电视机的偏转线圈，显像管和电位器支架，伴音输出变压器骨架，适配器骨架，开关接插件、电风扇、电冰箱、洗衣机电机端盖、轴套.

历史

PBT最早是德国科学家P.Schlack于1942年研制而成，之后美国Celanese公司（现为Ticona）进行工业开发，并以Celanex商品名上市，于1970年以30%玻璃纤维增强塑料投放市场，商品名为X-917，后改为CELANEX。

1971年Eastman公司推出了有玻璃纤增强琏和不增强的产品，商品名Tenite(PTMT）；同年GE公司也开发出同类产品，有不增强、增强和自熄性的三个品种。随后世界知名厂商德国BASF、Bayer、美国GE、Ticona，日本Toray、三菱化学，台湾新光合纤、长春人造树脂、南亚塑料等公司先后投入生产行列，全球生产厂商共计三十余家。

一、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的概述

聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutyleneterephthalate），又名聚对苯二甲酸四次甲基酯。简称PBT。它是对苯二甲酸与1,4-丁二醇的缩聚物。PBT和PET一起被称为热塑性聚酯。

二、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）的特性与应用

1、PBT的特性

a、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小（高温条件下也极少有变化）；

b、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃（户外长期老化性也很好）；

c、耐溶剂性：无应力开裂；

d、对水稳定性：PBT遇水易分解（高温、高湿环境下使用需谨慎）；

e、电气性能：

1、绝缘性能：优良（潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电器零件的理想材料）；

2、介电系数：3.0-3.2；

3、耐电弧性：120s

f、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件时，仅需几秒钟，对大部件也只要40-60s即可。

2、PBT的应用（通常指改性品种）；

a、电子电器：连接器、开关零件、家用电器、配件零件、小型电动罩盖（耐热性、阻燃性、电气绝缘性、成型加工性）；

b、汽车：

1、外装零件：主要有转角格珊、发动机放热孔罩等；

2、内部零部件：主要有内镜撑条、刮水器支架和控制系统阀；

3、汽车电器零件：汽车点火线圈绞管和各种电器连接器等。

（PBT用于汽车上的数目还不及尼龙、聚碳和聚甲醛，但随着低翘曲性PBT的出现，今后必将在汽车零部件上得到更多的应用）

c、机械设备：视频磁带录音机的带式传动轴、电子计算机罩、水银灯罩、电熨斗罩、烘烤机零件以及大量的齿轮、凸轮、按钮、电子表外壳、照相机的零件（有耐热、阻燃要求）

三、PBT塑料的粘接：

根据不同需要，可以选择以下粘合剂：

1.TG-3200：单组分常温固化软弹性防震粘合剂，耐高低温，但粘接速度慢，胶水通常要1天或几天时间才能固化完毕。

2.TS-8602瞬间粘接剂，可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PBT，但胶层硬脆，不耐水。

3.TE-9270类，双组分胶，胶层柔软，适合PBT大面积粘接或复合。但耐高温性能较差。

4.TE-9249类胶：双组分胶，耐高温。

5.sili-1706:单组份室温硫化胶，固化后是弹性体具有优秀的防水，防震粘合剂，耐高低温，1-2mm厚度的话，5-6小时基本固化，有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份，不需要混合，挤出后涂抹静置即可，无需加温。

PBT的工艺特点

PBT注塑之前一定要在110～120℃的温度下干燥3小时左右，成型加工温度为250～270℃，模温控制在50～75℃为宜。因该料从熔融状态一经冷却，则会立即凝固结晶，故其冷却时间较短；若喷嘴温度控制不当（偏低），流道（水口）易冷却固化，会出现堵嘴现象。

若料筒温度超过275℃或熔料在料筒中停留时间超过30分钟，易引起材料分解变脆。PBT注塑时需用较大水口进胶，不宜使用热流道系统，模具排气要良好，宜用“高速、中压、中温”的条件成型加工，防火料或加玻纤的PBT水口料不宜再回收利用，停机时需用PE或PP料及时清洗料管，以免碳化。

理化特性

自润滑、低摩擦系数，但体积电阻、介电损耗大。缺点是缺口冲击强度低，成型收缩率大。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高。可以在140℃下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。

燃烧鉴别

不易燃烧，燃烧时无液体流下，离开火焰后在5秒钟内熄灭，（相似于PC）。

加工工艺

PBT为热塑性塑料，为适用于不同加工业者使用，一般多少会加入添加剂，或与其它塑料掺混，随着添加物比例不同，可制造不同规格的产品。由于PBT具有耐热性、耐候性、耐药品性、电气特性佳、吸水性小、光泽良好，广泛应用于电子电器、汽车零件、机械、家用品等，而PBT产品又与PPS、PC、POM、PA等共称为五大泛用工程塑料。

PBT具有明显的熔点，熔点为225～235℃，是结晶型材料，结晶度可达40%。

PBT熔体的粘度受温度的影响不如剪切应力那么大，因此，在注塑中，注射压力对PBT熔体流动性影

响是明显。

PBT成型制品各向异性。PBT在高温下遇水易降解。

注塑机的选择

选用螺杆式注塑机时。应考虑如下几点。

①制品的用料量应控制在注塑机额定最大注射量的30%～80%。不宜用大注塑机生产小制品。

②应选用渐变型三段螺杆，长径比为15～20，压缩比为2.5～3.0。

③应选用自锁式喷嘴，并带有加热控温装置。

④在成型阻燃级PBT时，注塑机的有关部件应经防腐处理。

制品与模具设计

②未改性PBT的成型收缩率较大，在1.7%～2.3%，模具要有一定的脱模斜度。

③模具需要设排气孔或排气槽。

④浇口的口径要大。

⑤模具需设置控温装置。模具最高温度不能超过100℃。

⑥阻燃级PBT成型，模具表面要镀铬，以防腐。

所对应的时间不超过6h、4h、2h。料层厚度低于30mm。注塑工艺参数

①注射温度PBT的分解温度为280℃，所以实际生产中一般控制在240-260℃之间。

②注射压力注射压力一般为50～100MPa。

③注射速率PBT冷却速度快，因此要采用较快的注射速率。

④螺杆转速和背压成型PBT的螺杆转速不宜超过80r/min，一般在25～60r/min之间。背压一般为注射压力的10%～15%。

⑤模具温度一般控制在70～80℃，各部位的温度差不超过10℃。

⑥成型周期一般情况下为15～60s。

注意事项

①再生料的使用再生料与新料的比例一般在25%～75%。

②脱模剂的使用一般情况下不使用脱模剂，必要时可采用有机硅脱模剂。

③停机处理PBT的停机时间在30min以内，可将温度降到200℃时停机。长期停机后再生产时，要将料筒内的料排空，再加入新料才能进行正常生产。

④制品的后处理一般情况下不需要进行处理，必要时在120℃时处理1～2h。

物理特性

PBT是最坚韧的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性。这些材料在很广的环境条件下都有很好的稳定性。PBT吸湿特性很弱。非增强型PBT的张力强度为50MPa，玻璃添加剂型的PBT张力强度为170MPa。

玻璃添加剂过多将导致材料变脆。PBT的结晶很迅速，这将导致因冷却不均匀而造成弯曲变形。对于有玻璃添加剂类型的材料，流程方向的收缩率可以减小，但与流程垂直方向的收缩率基本上和普通材料没有区别。一般材料收缩率在1.5%~2.8%之间。含30%玻璃添加剂的材料收缩0.3%~1.6%之间。熔点（225℃）和高温变形温度都比PET材料要低。

维卡软化温度大约为170℃。玻璃化转换温度（glass trasitio temperature）在22℃到43℃之间。由于PBT的结晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期时间一般也较低。

应用范围

家用器具（食品加工刀片、真空吸尘器元件、电风扇、头发干燥机壳体、咖啡器皿等），电器元件（开关、电机壳、保险丝盒、计算机键盘按键等），汽车工业（散热器格窗、车身嵌板、车轮盖、门窗部件等）。

工艺条件

干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120℃，6~8小时，或者150℃，2~4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150℃，2.5小时。

熔化温度：225~275℃，建议温度：250℃。

模具温度：对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。

注射压力：中等（最大到1500bar）。

注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。

流道和浇口：建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8~1.0*t之间，这里t是塑件厚度。如果是潜入式浇口，建议最小直径为0.75mm。

发展史

PBT树脂即聚对苯二甲酸丁二醇酯，作为五大通用工程塑料之一，主要用于PBT改性、PBT抽丝、拉膜、

光纤护套等领域，在增强改性后可广泛应用于汽车制造、电子电气、仪表仪器、照明用具、家电、纺织、机械和通讯等领域。由于国内相关产业的发展，PBT树脂需求逐年增加。日本和台湾PBT生产企业自2002年以来大幅增加产能，近三年对我出口量增幅较大，现已占中国大陆总进口的90%左右，对国内PBT生产企业造成了冲击。

受国际金融危机、人民币升值等影响，2009年1-6月，中国聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）进口数量为50368吨，较2008年同期减少35.7%；进口金额11781万美元，较2008年同期减少40.4%。

随着中国国民经济的迅速发展，特别是下游电子产业和汽车产业的快速发展，推动了PBT市场需求的迅猛增长。在国家针对进口产品进行反倾销的情况下，随着与金融危机造成的萧条局面完全不同的车市火爆异常，政府鼓励汽车消费的各项利好政策以及汽车下乡等活动更是起到了推波助澜的效果。

随着汽车行业对塑料的迅猛需求，中国塑料产业和汽车产业已形成“一荣俱荣、一损俱损”之势。塑料业内人士将目标转向了PBT塑料改性，使用更轻、更强、更好的汽车配件来缓解油价过高的局面。

改性PBT塑料是指在聚合物（树脂）中加入小分子无机物或有机物，通过物理或化学作用，从而赋予其某种性能（机械加工性能）或使其某种性能获得改善。如增韧、增强、增塑、阻燃等，而通过改性技术使得塑料变得具有鲜特征，而这其中要属在汽车和家电领域，改性PBT塑料的应用以及发展潜力最为巨大了。

改性PBT塑料是最重要的汽车轻质材料，它不仅可减轻零部件约40%的质量，而且还可以使采购成本降低40%左右，因此在汽车中的用量迅速上升。汽车内饰件已基本实现塑料化，“以塑代钢”的汽车发展正在带动着改性PBT塑料在汽车应用中向着更广阔的领域不断开拓创新。

在汽车制造领域，PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈，PA易吸水，PC的耐热性耐药性不及PBT；在汽车用途接管方面，由于PBT的抗吸水性优于PA，将会逐渐取代PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下，由于潮湿易引起塑性降低，电器节点处容易引起腐蚀，常可使用改性PBT。在80℃、90%相对湿度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。

其中PBT/PC合金，在高级轿车中应用最为广泛；它的耐热性好，耐应力开裂，具有优良的耐磨，耐化学腐蚀性，低温冲击强度高，易加工和涂饰性好，主要应用于高档轿车保险杠，车底板，面板和摩托车护板等。

SABIC推出了两种用于汽车雷达传感器的新型雷达吸收LNPSTAT-KON化合物,显著扩大了这些特殊材料的组合。基于聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）树脂的新等级,可用于与使用PBT材料制造的天线罩集成,PBT材料可提供对汽车化学品的优异抵抗力。 

发展现状

回顾PBT前些年里，世界上主要PBT生产公司主要集中在美国、西欧、日本和韩国。前几年又据美国Kline&Co公司统计分析，美国GE塑料公司是世界上最大的PBT生产商，生产能力为14万吨/年，在2004年前后时间段里该公司已经占世界总生产能力的24.1%。

而当时Ticona公司和美国杜邦公司是世界第二和第三PBT生产商，这两家公司的生产能力分别为8万吨/年和7.5万吨/年，占世界总生产能力的比例分别为13.8%和12.0%。

巴斯夫公司、日本帝人/宝理塑料公司和拜尔公司居于其后，生产能力分别为5.5万吨/年、3.5万吨/年和2.5万吨/年。世界其他PBT生产商的产能合计为14.5万吨/年。2004年初世界PBT总生产能力为58万吨/年，2007-2008年间世界PBT生产能力将超过80万吨/年。

可以说，2004年前全球各大PBT生产商如Ticona、美国杜邦、DSM、帝人、拜尔等公司新增产能25.5万吨/年。塞拉尼斯公司子公司Ticona公司与DSM公司组建了50/50合资企业在荷兰埃门建设6万吨/年的PBT装置，将于2005年建成，基础工程的伊文达一费希尔公司完成。

DSM公司在当地拥有3万吨/年的PBT装置。Ticona公司在美国谢尔比拥有3万吨/年的PBT装置。为巩固在工程塑料领域的领导地位，拜耳、杜邦连手投资5000万欧元成立合资企业DuBay公司，在德国建造世界级PBT工厂，初期年产量8万吨。新装置建在杜邦的德国Hamm-Uentrop（乌曲普）化学工业园内，采用最新的环保和安全标准建设，该装置已于2004年初投产。

Ticona与帝人和Daicel公司（日本最大的PBT生产商）的合资公司winTech公司在日本松山拥有1万吨/年的PBT装置，并又在建设5万吨/年的PBT装置。巴斯夫和东丽公司组建50/50合资企业在马来西亚关丹现有石化联合装置所在地，投资4000万美元建设PBT装置，2006年投产时初期能力为6万吨/年，并可根据需要扩增至10万吨/年，由现有巴斯夫石化联合装置供应生产PBT原料丁二醇。

随着国际市场上各个公司产能的演变，有部分PBT生产商仍然在扩大产能，世界PBT产能排行榜也发生了很大的变化。如江苏南通地区的蓝星化工新材料股份有限公司、江苏仪征化纤股份公司、巴斯夫公司、沙特阿拉伯Osos 石化公司最近几年正扩大PBT产能，而2007年以后江苏南通以及江苏仪征的PBT产能都将超过8万吨/年，这两个公司的产能在中国名列前茅。

因此，2008年以后世界PBT产需情况会出现比较大的变化，根据相关PBT生产厂家介绍说："前两年PBT是供不应求，要货的人排队采购，PBT产品紧俏得很"，而2007年PBT生产厂家相关人士认为市场行情不如从前了，PBT社会供应量的增大是导致销售不如原来红火的根本因素所在。可是如今，还有部分聚酯行业人士想上PBT项目，这就需要提醒投资者慎重对待此项产品的新建工作，必须对国内外市场进行周密的调研后才能做出最终结论，千万要吸取盲目投资带来巨大损失的沉痛教训。

2013年3月营口康辉石化有限公司一条8万吨PBT连续生产线试运行；

2013年5月河南开祥化工一条12万吨PBT连续生产线(零排废,粘度1.0产能基准)运行；

2013年6月营口康辉石化有限公司另一条一条8万吨PBT连续生产线试运行。

消费情况

在中国PBT最主要的消费领域是电子电器，占55%左右，用在汽车领域大概占10%左右，其他领域约占35%。随着中国汽车工业和电子/电气产业的高速发展，对PBT的需求量也在快速增长着，PBT系列产品前景在2010年前后仍然是十分看好。回顾2003年全球PBT消费量大约为57万吨/年（基础树脂），需求以北美为主，亚洲由于电子/电器工业需求的驱动，消费量也快速增长。全球PBT分地区的需求量分别为：北美20万吨、西欧16.5万吨、日本9.8万吨、世界其他地区18.8万吨。汽车和电子电气工业消费量占全球PBT总消费量的75%左右，而2004-2006年期间全球需求量已经保持年均8-10%的速度递增。

产权壁垒

是指一国在保护产权的名义下，采取与贸易有关的知识产权保护立法、行政、司法等方面的措施。

参考资料

1.SABIC推出新型雷达吸收PBT材料,用于汽车雷达传感器·中国知网