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聚對苯二甲酸丁二醇酯

標籤:工程塑料連續聚酯聚合工程

聚對苯二甲酸丁二醇酯,英文名polybutylene terephthalate(簡稱PBT), 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、低摩擦係數。

1簡介

聚對苯二甲酸丁二醇酯
聚對苯二甲酸丁二醇酯,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,但體積電阻、介電損耗大。耐熱水、鹼類、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。缺點是缺口衝擊強度低 ,成型收縮率大 。故大部分採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,玻纖增強后製品縱、橫向收縮率不一致,易使製品發生翹曲。
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、塗覆和各種二次加工成型,成型前需預乾燥,水分含量要降至0.02%。
PBT(增強、改性PBT)主要用於汽車、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。
另外還有運輸機械零件,縫紉機和紡織機械零件、鐘錶外殼、鏡筒、電熨斗罩、水銀燈罩、烘烤爐部件、電動工具零件、屏蔽套。

2化學合成

PBT 間歇類型
流程描述
  1. 1-4 丁二醇混合和輸送系統
  2. 予熔製備系統
  3. 酯化反應系統
  4. 縮聚反應系統
  5. 切片切粒和包裝系統
  6. 催化劑製備系統
  7. 過濾器清洗系統
  8. THF回收系統
  9. 熱媒系統
  10. 計算機集成控制系統
特點
  1. 漿料製備系統使用在改性PBT的生產中,催化劑和添加劑可以在低溫時加入
  2. 酯化在低溫或正常反應溫度下連續進料,易於控制,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。
工藝條件
乾燥處理:這種材料在高溫下很容易水解,因此加工前的乾燥處理是很重要的。建議在空氣中的乾燥條件為120℃,6~8小時,或者150℃,2~4小時。濕度必須小於0.03%。如果用吸濕乾燥器乾燥,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:對於未增強型的材料為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:應使用儘可能快的注射速度(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,這裡 t是塑件厚度。如果是潛入式澆口,建議最小直徑為0.75mm。

重點問題

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佔PBT的70%以上。
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麼大,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,僅次於尼龍,在成型易發生「流延」現象。
PBT成型製品各向異性。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製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製品。
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,並帶有加熱控溫裝置。
④在成型阻燃級PBT時,注塑機的有關部件應經防腐處理。
3製品與模具設計
①製品的厚度不宜太厚,PBT對缺口很敏感,因此,製品的直角等過渡處應採用圓弧連接。
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
注塑前要進行乾燥、要將水分含量控制在0.02%以下。採用熱風循環乾燥時,當溫度為105℃、120℃或140℃時,所對應的時間不超過8h、5h、3h。料層厚度低於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,因此要採用較快的注射速率。
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,必要時可採用有機硅脫模劑。
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佔PBT的70%以上。[2]
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