pbt塑料（工程塑料）

pbt塑料

工程塑料

PBT工程塑料，即聚对苯二甲酸丁二醇酯工程塑料，综合性能优良，价格相对低廉，且具有良好的成型加工性，在电子、电器、机械设备、汽车以及精密仪器等领域得到了广泛应用。相对于各类金属材料以及热固性工程塑料，PBT工程塑料具有成熟的生产工艺，且容易投产，投资费用相对较低。

概述

聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)工程塑料，在20世纪70年代首先在美国实现工业化生产，很快在全世界范围内得到了迅猛的生产应用。PBT工程塑料具有优良的综合性能，在诸多领域得到了广泛应用。改善PBT工程塑料新品种拓宽了PBT工程塑料的生产应用领域，并推动PBT工程塑料呈现出新的发展趋势。

性能特点

力学性能优良，具有较高的力学强度和耐疲劳性，且具有良好的尺寸稳定性，蠕变较小。在高温条件下，性能变化较少。

PBT工程塑料的生产能耗相对较低，有助于缓解能源紧缺。耐热，耐老化，增强后的UL温度指数保持在120℃到140℃范围内，且均具有良好的户外长期老化性。

具有良好的耐有机溶剂性，通常不会产生应力开裂现象。易于阻燃，能满足UL94V-0级要求。与阻燃剂具有良好的亲和性，易于开发添加型以及反应型阻燃品级，在电子及电气工业中得到了广泛应用。

易于二次加工以及成型加工，借助普通设备即可挤塑成型或注塑；具有较快的结晶速度和良好的流动性，模具温度相对较低。

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。

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。

PBT是在其主链上具有酯键的直链型热塑性饱和聚酯，其化学名为PolybutyleneTerephthalte，简称PBT，是与PET树脂同类别的高聚物。

由于它具有高的熔点和结晶度，吸水率和热膨胀系数也都很低，因此具有优良的尺寸稳定性。此外，还具有优良的电绝缘性，由吸湿性引起的电性能的变化很小，绝缘电压很高。

在PBT的聚集态结构中有结晶区和非晶区，因此，可以通过添加其它物质容易地对进行改性，赋予其各种功能。现有难燃型品级、高速成型型品级、高抗冲击型品级等赋予了各种功能的各种各样的品级。

连接器、小型开关、电容器壳等电子部件，OA机械的键盘及VTR、电话机等的功能机械部件，车用电子部件，车门外部把手等汽车部件。还有，医疗机械，建筑材料，精密机械等广泛地应用在我们的日常中的很多用品用具上。

制作方法

PBT的生产方法主要有酯交换法和直接酯化缩聚法两种，所用催化剂有钛酸四异丙基酯、钛酸四丁基酯、烷氧基锆、烷氧基锡等。

酯交换法：酯交换法采用对苯二甲酸二甲酯（DMT）为原料，首先与1,4-丁二醇进行酯交换生成对苯二甲酸二丁二醇酯，后者缩聚生成聚对苯二甲酸丁二醇酯。

酯交换法采用1,4-丁二醇过量的配比，DMT和1,4-丁二醇的摩尔比为1ː1.3~1.7，反应温度约200℃，有利于反应平衡向生成对苯二甲酸二丁二醇酯方向，可减少副反应发生。

第二步缩聚反应温度约250~260℃，减压至0.1~1mmHg下进行。酯交换法可以间隙、也可以连续进行。其优点是设备比较简单，反应条件比较缓和，分步控制酯交换和缩聚反应比较容易，但批次生产，效率较低。

连续直接酯化缩聚法：连续直接酯化缩聚技术比较复杂，由于过程物料都是在高温、高真空熔融状态下进行，对设备材质、设备结构、物料输送、反应条件控制都比较复杂。

因此开发出多种专利技术。比较著名的有；LurgiZemmer技术，其特点是采用酯化、预缩聚和缩聚三台反应器，缩聚反应器为一种卧式盘式反应器，单条生产线可达12万吨/年规模。

产品质量高，副产四氢呋喃可直接用于聚四氢呋喃生产；日本Hitachi技术具有四台不同类型反应器，可同时生产高粘度及中等粘度两种产品。单条生产线规模可达6万吨/年。

UhdeInyentaFischer技术采用塔式反应器，酯化和缩聚可在一台反应器中完成，能生产20~35聚合度的PBT产品，如果要生产聚合度为80~150的产品，可移至另外一台叫做DISCAGE的卧式缩聚反应器进行。

固相缩聚过程：以上过程只能生产聚合度在100左右，分子量20000~35000的PBT产品，可以满足纺织和膜制品需求。对于一些工程塑料制品需要聚合度为150~200，分子量在40000以上的PBT，就需要采用固相缩聚过程来制造。

固相缩聚过程反应复杂，在固相缩聚反应器中进行，主要包括四个主要工艺过程完成，即预结晶、退火、反应和冷却。可以间隙进行、也可连续进行。

应用领域

PBT工程塑料广泛应用于电子电器、汽车工业以及办公机械等领域。在美国、日本以及欧洲各发达国家，PBT工程塑料主要应用于电子电器以及汽车工业等领域。以亚洲地区而言，除日本外，汽车工业尚不发达，PBT在汽车领域的应用及总消费量相对较少，在电子电器领域的应用及消费较多。我国PBT工程塑料的应用领域主要包括如下方面。

汽车工业

PBT工程塑料主要用于三类零部件生产：一，汽车外部各类零部件，包括转角格栅以及发动机相应的放热孔罩等，其应用特性呈现出良好的稳定性、耐化学药品性、耐磨性以及抗老化和高强度；二，汽车内部各类零部件，包括控制系统阀、内镜撑条以及刮水器支架等，其呈现出的应用特性为低翘曲性、高强度以及抗老化；三，汽车电器零件，包括各种类型的电器连接器以及点火线圈绞管等，其呈现出的应用特性为稳定性、介电性以及阻燃性。

机械设备

在该领域，PBT工程塑料主要用于生产烘烤机零件、电熨斗罩、计算机罩、水银灯罩、凸轮、照相机零件、齿轮、电子表外壳以及各类按钮等，其呈现出的应用特性为阻燃性以及耐热性。

节能灯

在该领域，PBT工程塑料主要用于生产节能灯头，其呈现出的应用特性为耐老化性、耐热性以及阻燃等级可达UL94V–0级。

散热风扇。

在该领域，PBT工程塑料主要用于生产电脑CPU、电源以及电机相应的散热风扇，其呈现出的应用特性为耐高温、耐疲劳、高强度、抗蠕变、良好的尺寸稳定性以及阻燃性。

连接器

在该领域，PBT工程塑料主要用于电脑、各类家电、通讯以及数码产品相应的连接器，例如电话线和网线相应的插口、电脑主板相应的插槽等，其呈现出的应用特性为耐热性、耐疲劳性、电绝缘性、高强度以及阻燃性。

线圈骨架

PBT工程塑料主要用于生产线圈骨架，其呈现出的应用特性为介电强度、耐热性、韧性、强度以及阻燃性。

继电器

在该领域，PBT工程塑料主要用于生产继电器底盖、线轴以及外壳等，其呈现出的应用特性为长期耐热老化、耐温、阻燃、成型加工性能以及电性能。

光缆光纤

在该领域，PBT工程塑料主要用于生产光缆光纤束管，其呈现出的应用特性为良好的尺寸稳定性、力学性能、耐热性，线膨胀系数较低，且具有较高的成型加工生产率。

电子电器行业对PBT树脂具有巨大的消费量。改性PBT工程塑料具有优良的介电性、耐热性、阻燃性等特点，且强度较高，多用于生产高压包、电刷支架以及输出变压器相应的骨架、电器开关以及点火器等。

发展趋势

在新时期，我国国民经济建设取得了巨大的成就，同时，电子电器、光缆光纤、汽车工业等诸多领域对PBT工程塑料的需求日益增多，为PBT工程塑料的发展提供了强有力的助力。

PBT工程塑料发展对于生产工艺、技术人才以及投资资金具有较高要求。

PBT树脂生产要吸收借鉴先进生产工艺，对现有生产工艺进行持续优化，牢固掌握PBT工程塑料的核心生产技术，强化对产品质量的有效控制，要借助玻璃纤维增强、改性、无机填充以及材料合金复合等技术，增强PBT工程塑料的优势特性。因此，强化对PBT工程塑料的改性复合以及各类深加工，是PBT工程塑料的发展趋势。

在市场应用领域，相关企业和下游终端客户对PBT工程塑料的质量以及稳定供应提出了较高要求，下游应用领域对PBT工程塑料呈现出多样化的应用需求。

对此，PBT工程塑料生产企业要深入考察市场和各领域对PBT工程塑料的具体需求，对PBT工程塑料生产工艺进行深入研发，并强化与下游用户的技术开发和相互合作，推动PBT工程塑料相应的上下游产业实现良好的一体化发展。

PBT工程塑料生产装置日趋呈现出大型化以及连续化特点。同时，1，4–BD以及副产物四氢呋喃得到深入研发和广泛应用，PBT工程塑料生产成本得到大幅度降低，PBT工程塑料市场竞争力日益增强。

为促进PBT工程塑料制件进一步趋于薄壁化发展，对PBT工程塑料提出了更高的韧性、流动性以及低翘曲要求。

当前，PBT改性致力于对翘曲性、遮光性、涂装性、加工性以及表面光泽性等进行改进，并致力于提高PBT工程塑料的热变形温度、耐磨耗性、冲击强度、柔软性、耐电弧性、润滑性、耐漏电弧径迹性、尺寸稳定性、介电强度以及体积电阻率等。

另外，还致力于提高PBT工程塑料的多样化性能，并降低其生产成本。总之，PBT复合改性研究方兴未艾，是PBT工程塑料的发展趋势，层次更高的改性PBT工程塑料品种将日益增多。

参考资料

1.PBT工程塑料是什么，pbt塑料应用及发展趋势·广州市南沙明旺合成纤维厂