三大類改性PBT方法,改性后PBT物性各有特點(diǎn)
得益于PBT的溶解度參數(shù)與許多類塑料的相接近,所以其共混的范圍比較廣泛。此外,PBT分子鏈末端含有羥基或羧基,其容易與環(huán)氧、酸酐、羧基或羥基等發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在共混時(shí)可以與含有這些官能團(tuán)的增韌劑更好地混合,因此對(duì)PBT的改性成為擴(kuò)大PBT使用范圍的重要手段,不同改性對(duì)應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景。
當(dāng)前PBT的改性方法主要有三大類:玻纖增強(qiáng)改性、阻燃改性、合金改性。
● 玻纖增強(qiáng)改性
在PBT樹(shù)脂中添加一定比例的玻璃纖維進(jìn)行改性,常見(jiàn)的玻璃纖維添加比例如10%、20%、30%、50%等。由于PBT樹(shù)脂和玻璃纖維的結(jié)合力好,在PBT中添加玻璃纖維后不僅可以保持PBT樹(shù)脂原有的良好耐化學(xué)性、加工性等特點(diǎn),也可以大幅提升其拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等機(jī)械性能,克服PBT樹(shù)脂缺口敏感。添加玻纖改性后的PBT其拉伸模量、彎曲模量、斷裂應(yīng)力等性能都遠(yuǎn)高于未改性過(guò)的PBT樹(shù)脂。
● 阻燃改性
PBT為結(jié)晶性芳香族聚酯材料,其阻燃性一般為UL94HB,在空氣中易燃燒,難以成炭,燃燒時(shí)易滴落,且釋放出大量濃煙和有毒氣體,易產(chǎn)生比較大的危險(xiǎn),因此只有添加阻燃劑對(duì)其進(jìn)行阻燃改性,才能使其阻燃等級(jí)達(dá)到UL94 V0等級(jí)。常用的阻燃劑為溴化物阻燃劑,如DBDPE(十溴二苯乙烷)、BPC(四溴雙酚A碳酸酯齊聚物)等,此外也可使用磷系阻燃劑,金屬氫氧化物阻燃劑等對(duì)PBT進(jìn)行阻燃改性。
● 合金改性
PBT與其他聚合物共混的主要目的是為了提升其缺口沖擊強(qiáng)度,改善成型加工收縮造成的翹曲變形,以及提高耐熱水性能等。與PET共混后的30%玻纖增強(qiáng)PBT,其沖擊強(qiáng)度明顯大幅高于僅使用30%玻纖改性的PBT。常用的與PBT共混的材料有PC、PET、ABS、PA、聚烯烴和一些彈性體如BR、EPDM等。
改性類型決定應(yīng)用場(chǎng)景
整體來(lái)看,改性PBT主要被應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域、汽車(chē)領(lǐng)域、照明領(lǐng)域和其他下游應(yīng)用如光纜等。那么在眾多應(yīng)用領(lǐng)域之中,不同的改性PBT主要應(yīng)用的下游也不盡相同:
玻纖增強(qiáng)改性提升了PBT的機(jī)械性能,但是耐熱性仍然不足,因此主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、燈具、廚房用具、電表外殼、齒輪等對(duì)材料剛性有要求但是無(wú)阻燃要求的應(yīng)用場(chǎng)景。
阻燃改性顧名思義,提升了PBT的阻燃性能,因此其應(yīng)用于對(duì)阻燃要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景,如家電、汽車(chē)線束、變壓器、電源開(kāi)關(guān)等易漏電和電壓變化較大的部件。
合金共混改性PBT則主要應(yīng)用于對(duì)尺寸和韌性要求高,或需要一定的耐化學(xué)性的應(yīng)用場(chǎng)景,如汽車(chē)雨刮器固定器、后視鏡邊框,門(mén)把手等。
杜邦和巴斯夫的改性PBT在耐腐蝕和耐水解領(lǐng)域更有優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品多用于高端制造如航空航天領(lǐng)域,醫(yī)療領(lǐng)域等;日本東麗的改性PBT在尺寸穩(wěn)定性和絕緣性方面更有優(yōu)勢(shì),在精密連接器,線圈骨架等領(lǐng)域大放異彩;而韓國(guó)的LG化學(xué)主要以PC/PBT合金方面更有技術(shù)優(yōu)勢(shì)。價(jià)格方面,海外進(jìn)口的改性PBT在目前我國(guó)PBT市場(chǎng)上價(jià)格最高。