隨著PBT樹脂的用量不斷的增長，PBT材料的阻燃性能差、熱變形溫度不夠高、缺口沖擊強度不夠等缺陷越發(fā)明顯。為彌補純PBT樹脂性能上的不足，拓寬其應用領域，相關人員不斷地對其進行改性。目前，國內的PBT改性產品主要有3類：玻纖增強，阻燃改性，共混合金改性。
一、增強改性
在PBT中添加玻纖，玻纖與PBT樹脂結合力良好，在PBT樹脂中加入一定量的玻璃纖維后，不僅能保持PBT樹脂耐化學性、加工性等原有優(yōu)點，而且能有較大幅度地提升其機械性能，并克服PBT樹脂缺口敏感性。
表 PBT玻纖增強樹脂對比性能
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性 能 |
PBT |
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標準樹脂 |
15%GF增強 |
30%GF增強 |
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相對密度 |
1.31 |
1.39 |
1.52 |
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拉伸強度/MPa |
53～55 |
98 |
132～137 |
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彎曲強度/MPa |
85～96 |
147 |
186～196 |
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壓縮強度/MPa |
88 |
108 |
118～127 |
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線膨脹系數(shù)/(10-5/K) |
9.4 |
5 |
2.0～2.5 |
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無缺口 3.175mm |
23℃ |
不斷 |
490 |
637～686 |
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-40℃ |
不斷 |
- |
372 |
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有缺口 12.7mm |
23℃ |
49～59 |
59 |
78～98 |
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-40℃ |
44 |
- |
64 |
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HDT/℃ |
0.45MPa |
154 |
200 |
215～220 |
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1.82MPa |
58～60 |
190 |
205～212 |
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這類產品主要應用于汽車、電子、電動工具，玻纖的比例不同，其應用領域也不同。下面簡單列舉兩個例子。
圖 玻纖增強PBT材料應用于黑晶爐面蓋
圖 玻纖增強PBT材料應用于鍵盤
二、阻燃改性
PBT是結晶性芳香族聚酯，如不加入阻燃劑，其阻燃性均屬UL94HB級，只有加入阻燃劑后，才能達到UL94V0級。
常用的阻燃劑有溴化物、Sb2O3、磷化物及氯化物等鹵素類阻燃劑，最多的是十溴聯(lián)苯醚，一直是主要的PBT阻燃劑，但是由于環(huán)保原因，歐洲國家很早就禁止使用，各方都在尋找其替代品，但是一直未有性能優(yōu)勢超過十溴聯(lián)苯醚替代品。
雖然如此,但作為一種趨勢，無鹵阻燃技術最近幾年受到各大公司的重視。與現(xiàn)有的鹵系PBT相比,密度小，電氣性能優(yōu)良，具有與現(xiàn)有材料相同的力學性能。但由于目前還找不到經濟實用的理想替代品，含鹵阻燃產品目前仍占據(jù)著市場主導地位。
圖 阻燃PBT應用于充電槍
三、共混合金改性
PBT與其它聚合物共混的主要目的：提高缺口沖擊強度，改善成型加工收縮造成的翹曲變形，提高耐熱性能。
國內外普遍采用共混來對其進行改性。用于PBT的共混改性的聚合物主要有PC、PET、等。這類產品主要應用于汽車、電子、電動工具，玻纖的比例不同，其應用領域也不同。
1. PC/PBT合金
優(yōu)點：聚碳酸酯(PC)性能優(yōu)良，在溫度大于PC玻璃化溫度150℃的條件下，可以與PBT以任何比例熔融共混。共混后的PC/PB合金既可以克服PC成型加工性、耐磨性不足的缺點，同時又彌補了PBT缺口沖擊強度、耐沖擊性和耐熱性不足的缺點。
缺點：由于PBT為結晶聚合物，PC為非結晶聚合物，2者合金為典型的非晶與結晶共混體系代表，因此共混改性時易發(fā)生相分離，導致體系界面黏結不良，相容性較差，
因此在共混過程中會添加一定量的相容劑來破壞PBT結晶，提高體系相容性，同時為了進一步提高PC/PBT合金的韌性和強度，在共混的過程中也會添加一定量的增韌劑和玻纖。
圖 PC/PBT合金材料應用于加油護蓋板
2. PET/PBT合金
優(yōu)點：聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)與PBT溶解度參數(shù)相近化學結構相似，二者的混合體系相容性很好，只出現(xiàn)一個玻璃化轉變溫度Tg。
缺點：PBT與PET共混時會發(fā)生化學反應生成嵌段共聚物，這些嵌段共聚物后期易發(fā)生酯交換生成無規(guī)則共聚物，降低聚合物的分子質量和力學性能，最終影響合金品質，
因此在共混體系中可以加入一定量的擴鏈劑來與二者的羧基發(fā)生酯化反應，連接PBT與PET，生成PBT-PET、PET-PET或PBT-PBT的嵌段共聚物，在短時間內提高體系的相對分子質量及特性黏度，最終所得的PET/PBT合金具有強度高、剛性好，熱變形溫度高，尺寸穩(wěn)定性好，表面光澤度好等優(yōu)良性能。
圖 PBT/PET合金材料應用于車燈飾圈
3. PBT與其他聚合物共混
除了上述幾種材料，一些增容效果比較好的材料如PU、PP、ABS、SBS、EPDM、POE、ASA、EVA、彈性體等也被嘗試用來熔融共混改性PBT，也有將可降解的生物樹脂PBS、PCL與PBT共混，可制得有環(huán)保功能的PBT合金。
素材來自何新東教師及網絡，艾邦高分子虛竹整理。
第一屆特種工程塑料發(fā)展與應用論壇之高溫尼龍
2017年10月20日
蘇州 昆山維景國際酒店昆山市花橋鎮(zhèn)花橋國際商務城兆豐路2號
主要議題Meeting Topic
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時間 |
會議議題 |
嘉賓/企業(yè) |
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9:00-9:05 |
開場致辭 |
主辦方 艾邦高分子 |
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9:05-9:35 |
高性能聚合物&高溫尼龍市場現(xiàn)狀 |
IHS 徐徐 副總監(jiān) |
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9:35-10:05 |
以戰(zhàn)略眼光看待“整車輕量化”與“材料可持續(xù)性”的整體性 |
蘭蒂奇 Marketing Manager David Q-祁源 |
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10:05-10:35 |
茶歇 |
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10:35-11:05 |
半芳香尼龍PA6T產業(yè)化開發(fā) |
四川大學/青島三力本諾新材料股份有限公司 楊杰教授 |
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11:05-11:35 |
耐高溫阻燃劑以及配色等助劑解決方案
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科萊恩 |
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11:35-13:40 |
午餐 |
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13:40-14:10 |
高溫尼龍在LED的應用
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木林森股份有限公司 劉志平經理 |
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14:10-14:40 |
部分芳香族尼龍在消費性電子產品上的應用 |
EMS 薛小平 應用技術經理 |
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14:40-15:10 |
特種工程塑料在連接器中的應用 |
富士康 張玉春技術專理 |
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15:10-15:40 |
茶歇 |
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15:40-16:10 |
PA10T & LCP在電子電氣領域中的應用
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金發(fā)科技 問剛總監(jiān) |
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16:10-16:40 |
高溫尼龍在新一代手機納米注塑材料應用及特種材料的開發(fā) |
江門德眾泰 王愛國總監(jiān) |
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17:00-19:00 |
晚宴 |
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