pbt

聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate（簡稱pbt），屬于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇(1.4-butylene glycol)與對苯  二甲  酸  (tpa)或者對苯  二甲  酸  酯(dmt)聚縮合而成，并經由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯樹脂。與pet一起統稱為熱塑性聚酯，或飽和聚酯。

中文名聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯外文名polybutylene terephthalate簡    稱pbt類    別化學物質

10％玻纖增強、20％玻纖增強、30％玻纖增強、阻燃、礦物填充、玻礦混合、耐高溫、玻纖防火、耐水解、潤滑劑  添加、熱穩定劑  添加、耐紫外線、食品級、導熱級、高流動。

聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯，又名聚對苯  二甲  酸  四次甲  基酯。英文名；polybutyleneterephthalate。簡稱pbt pbtp或ptmt，它是對苯  甲  酸  與1,4-丁二醇的縮聚物。可由酯交換法或直接脂化法經縮聚而制得，今后的發展趨勢為直接酯化法生產。pbt和pet一起被稱為熱塑性聚酯。

pbt主鏈是由每個重復單元為剛性苯  環和柔性脂肪醇連接起來的飽和線性分子組成，分子的高度幾何規整性和剛性部分使聚合物具有高的機械強度，突出的耐化學試劑  性，耐熱性和優良的電性能；分子中沒有側鏈，結構對稱，滿足緊密堆砌的要求，從而使這種聚合物有高度的結晶形和高熔點，分子的結構決定了pbt具有良好的綜合性能。pbt是同用工程塑料中工業化最晚而發展最快的一個品種，它之所以成為工程塑料的后起之秀，首先在于它具有優良的綜合性能，以及良好的成型加工性和性能/價格相比，故此pbt塑料雖然到70年代才工業化生產，但很快熱銷市場，現為五大工程塑料發展最快的一種。

⒈優良的機械性能，機械強度高，耐疲勞性和尺寸穩定好。蠕變也小，這些性能在高溫條件下也極少有變化。

⒉生產pbt所消耗的能量是工程塑料中最低的的，這對于世界范圍內能源緊缺的情況下，具有十分重要的意義。

⒊耐熱老化性優異，增強后的ul溫度指數達到120~140℃，此外，戶外長期老化性也很好。

⒋耐溶劑  好，無應力開裂。

⒌pbt易于阻燃，可達ul94v-0級，由于與阻燃劑  親和性能好，所以容易開發反應型或添加型的阻燃品級。阻燃產品在電子電器工業中獲得廣泛應用。

⒍pbt遇水易分解，在高溫、高濕環境下使用需謹慎。

⒎優良的電氣性能，體積電阻率及介電強度高，耐電弧性優良，吸濕性極小，在潮濕及高溫環境下，也能保持電性能穩定，是制造電子、電器零件的理想材料。

⒏易成型加工和二次加工，易用普通設備注塑或擠塑。由于結晶速度快，流動性好，模具溫度也比其他工程材料要求低，在加工薄壁制件時僅需幾秒鐘，對大部件也只需40-60s即可。

pbt中文名稱聚對苯  二甲  酸  丁酯，簡稱飽和聚酯，系高結晶性熱可塑性塑料。

優點：1、機械性質安  定抗張強度與抗張模數和尼龍相似；2、摩擦系數小有自潤性；

3、吸水率低；4、電氣性質優良；5、尺寸安  定性良好；6、耐藥品性、耐油性極佳。

用途：1、電子電器：無熔線斷電器、電磁開關、馳返變壓器、家電把手、連接器、外殼等；

2、汽車：車門把手、保險桿、分電盤蓋、擋泥板、導線護殼、輪圈蓋等；

3、工業零件：oa風扇、鍵盤、釣具卷線器、零件、燈罩等。

特點：pbt為乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性，自潤滑、低摩擦系數，耐候性、吸水率低，僅為0.1％，在潮濕環境中仍保持各種物性（包括電性能），電絕緣性，但介電損耗大。耐熱水、堿  類、酸  類、油類、但易受鹵化烴侵蝕，耐水解性差，低溫下可迅速結晶，成型性良好。pbt 結晶速度快，最適宜加工方法為注塑，其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和各種二次加工成型，成型前需預干燥，水分含量要降至0.02％。pbt（增強、改性pbt）主要用于汽車、電子電器、工業機械和聚合物合金、共混工業。如作為汽車中的分配器、車體部件、點火器線圈骨架、絕緣蓋、排氣系統零部件、摩托車點火器、電子電器工業中如電視機的偏轉線圈，顯像管和電位器支架，伴音輸出變壓器骨架，適配器骨架，開關接插件、電風扇、電冰  箱、洗衣機電機端蓋、軸套.

歷史pbt最早是德國科學家p.schlack于1942年研制而成，之后美國celanese公司（現為ticona）進行工業開發，并以celanex商品名上市，于1970年以30％玻璃纖維增強塑料投放市場，商品名為x-917，后改為celanex。1971年eastman公司推出了有玻璃纖增強璉和不增強的產品，商品名tenite(ptmt）；同年ge公司也開發出同類產品，有不增強、增強和自熄性的三個品種。隨后世界知名廠商德國basf、bayer、美國ge、ticona，日本toray、三菱化學，臺灣新光合纖、長春人造樹脂、南亞塑料等公司先后投入生產行列，全球生產廠商共計三十余家。

一、聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯（pbt）的概述

聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯（polybutylene terephthalate），又名聚對苯  二甲  酸  四次甲  基酯。簡稱pbt。它是對苯  二甲  酸  與1,4-丁二醇的縮聚物。pbt和pet一起被稱為熱塑性聚酯。

二、聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯（pbt）的特性與應用

1、pbt的特性

a、機械性能：強度高、耐疲勞性、尺寸穩定、蠕變也小（高溫條件下也極少有變化）；

b、耐熱老化性：增強后的ul溫度指數達120~140℃（戶外長期老化性也很好）；

c、耐溶劑  性：無應力開裂；

d、對水穩定性：pbt遇水易分解（高溫、高濕環境下使用需謹慎）；

e、電氣性能：

1、絕緣性能：優良（潮濕、高溫也能保持電性能穩定,是制造電子、電器零件的理想材料）；

2、介電系數：3.0-3.2；

3、耐電弧性：120s

f、成型加工性：普通設備注塑或擠塑。由于結晶速度快，流動性好，模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時，僅需幾秒鐘，對大部件也只要40-60s即可。

2、pbt的應用（通常指改性品種）；

a、電子電器：連接器、開關零件、家用電器、配件零件、小型電動罩蓋（耐熱性、阻燃性、電氣絕緣性、成型加工性）；

b、汽車：

1、外裝零件：主要有轉角格珊、發動機放熱孔罩等；

2、內部零部件：主要有內鏡撐條、刮水器支架和控制系統閥；

3、汽車電器零件：汽車點火線圈絞管和各種電器連接器等。

（pbt用于汽車上的數目還不及尼龍、聚碳和聚甲  醛  ，但隨著低翹曲性pbt的出現，今后必將在汽車零部件上得到更多的應用）

c、機械設備：視頻磁帶錄音機的帶式傳動軸、電子計算機罩、水銀燈罩、電熨斗罩、烘烤機零件以及大量的齒輪、凸輪、按鈕、電子表外殼、照相機的零件（有耐熱、阻燃要求）

三、pbt塑料的粘接：

根據不同需要，可以選擇以下粘合劑  ：

1. tg-3200：單組分常溫固化軟彈性防震粘合劑  ，耐高低溫，但粘接速度慢，膠水通常要1天或幾天時間才能固化完畢。

2. ts-8602瞬間粘接劑  ，可以數秒鐘或數十秒鐘快速粘合pbt，但膠層硬脆，不耐水。

3. te-9270類，雙組分膠，膠層柔軟，適合pbt大面積粘接或復合。但耐高溫性能較差。

4.te-9249類膠：雙組分膠，耐高溫。

5.sili-1706:單組份室溫硫化膠，固化后是彈性體具有優秀的防水，防震粘合劑  ，耐高低溫， 1-2mm厚度的話，5-6小時基本固化，有一定的強度。完全固化的話需要至少24小時。單組份，不需要混合，擠出后涂抹靜置即可，無需加溫。

pbt的工藝特點

pbt注塑之前一定要在110～120℃的溫度下干燥3小時左右，成型加工溫度為250～270℃，模溫控制在50～75℃為宜。因該料從熔融狀態一經冷卻，則會立即凝固結晶，故其冷卻時間較短；若噴嘴溫度控制不當（偏低），流道（水口）易冷卻固化，會出現堵嘴現象。若料筒溫度超過275℃或熔料在料筒中停留時間超過30分鐘，易引起材料分解變脆。pbt注塑時需用較大水口進膠，不宜使用熱流道系統，模具排氣要良好，宜用“高速、中壓、中溫”的條件成型加工，防火料或加玻纖的pbt水口料不宜再回收利用，停機時需用pe或pp料及時清洗料管，以免碳化。

合　適　壁　厚mm）1.5～4（排氣要充分）澆 口 設 計不宜用熱流道系統；大部分澆口均宜，因為需高速注塑，　澆口通常要較大，針點形、潛水澆口的直徑應為1.5mm收 縮 率 （％）1.7～.2.3％，成型后48小時內仍有少許收縮（0.05％）

合成工藝pbt 間歇類型， polytex design，pta路線合成法 或 dmt路線合成法 ( 英文 ：batch-poly)pbt 連續類型， polytex design，pta路線合成法間歇法介紹

流程描述1-4 丁二醇混合和輸送系統予熔制備系統酯化反應系統縮聚反應系統切片切粒和包裝系統催化劑  制備系統過濾器清洗系統thf回收系統熱媒系統計算機集成控制系統特點漿料制備系統使用在改性pbt的生產中，催化劑  和添加劑  可以在低溫時加入酯化在低溫或正常反應溫度下連續進料，易于控制，安  全可靠設計規模

工業化設計單線能力在3-40噸/日，年產1000噸-15000噸。

連續法介紹

流程描述1-4 丁二醇混合和輸送系統漿料制備系統酯化反應系統工藝塔系統預縮聚反應系統預縮聚過濾系統終縮聚反應系統終縮聚過濾系統切片切粒和包裝系統催化劑  制備及連續添加控制系統過濾器清洗系統thf回收系統熱媒系統計算機集成控制系統特點低溫、低摩爾比、溫和反應可靠的停留時間在不同反應階段保持合理的物料消耗低耗、節能、經濟熔體流變性佳設計規模

工業化生產的正在運行的連續裝置生產能力從30噸/日-500噸/日，即年產1萬噸-15萬噸。

自潤滑、低摩 擦系數，但體積電阻、介電損耗大。缺點是缺口沖擊強度低 ，成型收縮率大。故大部分采用玻璃纖維增強或無機填充改性，其拉伸強度、彎曲強度可提高一倍以上，熱變形溫度也大幅提高。可以在140℃下長期工作，玻纖增強后制品縱、橫向收縮率不一致，易使制品發生翹曲。

燃燒鑒別不易燃燒，燃燒時無液體流下，離開火焰后在5秒鐘內熄滅，（相似于pc）。

加工工藝pbt為熱塑性塑料，為適用于不同加工業者使用，一般多少會加入添加劑  ，或與其它塑料摻混，隨著添加物比例不同，可制造不同規格的產品。由于pbt具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好，廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用品等，而pbt產品又與pps、pc、pom、pa等共稱為五大泛用工程塑料。

pbt具有明顯的熔點，熔點為225～235℃，是結晶型材料，結晶度可達40％。

pbt熔體的粘度受溫度的影響不如剪切應力那么大，因此，在注塑中，注射壓力對pbt熔體流動性影

響是明顯。

pbt成型制品各向異性。pbt在高溫下遇水易降解。2 注塑機的選擇

選用螺桿式注塑機時。應考慮如下幾點。

①制品的用料量應控制在注塑機額定最大注射量的30％～80％。不宜用大注塑機生產小制品。

②應選用漸變型三段螺桿，長徑比為15～20，壓縮比為2.5～3.0。

③應選用自鎖式噴嘴，并帶有加熱控溫裝置。

④在成型阻燃級pbt時，注塑機的有關部件應經防腐處理。3 制品與模具設計

②未改性pbt的成型收縮率較大，在1.7％～2.3％，模具要有一定的脫模斜度。

③模具需要設排氣孔或排氣槽。

④澆口的口徑要大。

⑤模具需設置控溫裝置。模具最高溫度不能超過100℃。

⑥阻燃級pbt成型，模具表面要鍍鉻，以防腐。4 原料準備

所對應的時間不超過6h、4h、2h。料層厚度低于30mm。5 注塑工藝參數

①注射溫度 pbt的分解溫度為280℃，所以實際生產中一般控制在240-260℃之間。

②注射壓力注射壓力一般為50～100mpa。

③注射速率 pbt冷卻速度快，因此要采用較快的注射速率。

④螺桿轉速和背壓 成型pbt的螺桿轉速不宜超過80r/min，一般在25～60r/min之間。背壓一般為注射壓力的10％～15％。

⑤模具溫度 一般控制在70～80℃，各部位的溫度差不超過10℃。

⑥成型周期 一般情況下為15～60 s。6 注意事項

①再生料的使用 再生料與新料的比例一般在25％～75％。

②脫模劑  的使用 一般情況下不使用脫模劑  ，必要時可采用有機硅脫模劑  。

③停機處理 pbt的停機時間在30min以內，可將溫度降到200℃時停機。長期停機后再生產時，要將料筒內的料排空，再加入新料才能進行正常生產。

④制品的后處理 一般情況下不需要進行處理，必要時在120℃時處理1～2h。

物理特性pbt是最堅韌的工程熱塑材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性。這些材料在很廣的環境條件下都有很好的穩定性。pbt吸濕特性很弱。非增強型pbt的張力強度為50mpa，玻璃添加劑  型的pbt張力強度為170mpa。玻璃添加劑  過多將導致材料變脆。pbt的結晶很迅速，這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻璃添加劑  類型的材料，流程方向的收縮率可以減小，但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區別。一般材料收縮率在1.5％~2.8％之間。含30％玻璃添加劑  的材料收縮0.3％~1.6％之間。熔點（225℃）和高溫變形溫度都比pet材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉換溫度（glass trasitio temperature）在22℃到43℃之間。由于pbt的結晶速度很高，因此它的粘性很低，塑件加工的周期時間一般也較低。應用范圍家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發干燥機殼體、咖  啡  器皿等），電器元件（開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等），汽車工業（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等）。

工藝條件干燥處理：這種材料在高溫下很容易水解，因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120℃，6~8小時，或者150℃，2~4小時。濕度必須小于0.03％。如果用吸濕干燥器干燥，建議條件為150℃，2.5小時。

熔化溫度：225~275℃，建議溫度：250℃。

模具溫度：對于未增強型的材料為40~60℃。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。

注射壓力：中等（最大到1500bar）。

注射速度：應使用盡可能快的注射速度（因為pbt的凝固很快）。

流道和澆口：建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞（經驗公式：流道直徑=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各種型式的澆口。也可以使用熱流道，但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應該在0.8~1.0*t之間，這里t是塑件厚度。如果是潛入式澆口，建議最小直徑為0.75mm。注塑問題聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯(pbt）是通用的工程塑料。

1 pbt的工藝特性

pbt具有明顯的熔點，熔點為225~235℃，是結晶型材料，結晶度可達40％。

pbt熔體的粘度受溫度的影響不如剪切應力那么大，因此，在注塑中，注射壓力對pbt熔體流動性影響是明顯。

pbt在熔融狀態下流動性好，粘度低，僅次于尼龍，在成型易發生“流延”現象。

pbt成型制品各向異性。pbt在高溫下遇水易降解。

2注塑機

選用螺桿式注塑機時。應考慮如下幾點。

①制品的用料量應控制在注塑機額定最大注射量的30％~80％。不宜用大注塑機生產小制品。

②應選用漸變型三段螺桿，長徑比為15~20，壓縮比為2.5~3.0。

③應選用自鎖式噴嘴，并帶有加熱控溫裝置。

④在成型阻燃級pbt時，注塑機的有關部件應經防腐處理。

3制品與模具設計

①制品的厚度不宜太厚，pbt對缺口很敏感，因此，制品的直角等過渡處應采用圓弧連接。

②pbt的成型收縮率較大，在1.7％~2.3％，模具要有一定的脫模斜度。

③模具需要設排氣孔或排氣槽。

④澆口的口徑要大。

⑤模具需設置控溫裝置。模具最高溫度不能超過100℃。

⑥阻燃級pbt成型，模具表面要鍍鉻，以防腐。

4原料準備

注塑前要進行干燥、要將水分含量控制在0.02％以下。采用熱風循環干燥時，當溫度為105℃、120℃或140℃時，所對應的時間不超過8h、5h、3h。料層厚度低于30mm。

5注塑工藝參數

①注射溫度pbt的分解溫度為280℃，所以實際生產中一般控制在245~260℃之間。

②注射壓力注射壓力一般為50~100mpa。

③注射速率pbt冷卻速度快，因此要采用較快的注射速率。

④螺桿轉速和背壓成型pbt的螺桿轉速不宜超過80r/min，一般在25~60r/min之間。背壓一般為注射壓力的10％~15％。

⑤模具溫度一般控制在70~80℃，各部位的溫度差不超過10℃。

⑥成型周期一般情況下為15~60 s。

6注意事項

①再生料的使用再生料與新料的比例一般在25％~75％。

②脫模劑  的使用一般情況下不使用脫模劑  ，必要時可采用有機硅脫模劑  。

③停機處理聚對苯  二甲  酸  丁二醇酯（pbt）是通用的工程塑料。pbt的聚合工藝成熟、成本較低，成型加工容易。未改性pbt性能不佳，實際應用要對pbt進行改性，其中，玻璃纖維增強改性牌號占pbt的70％以上。[