一文輕松解決PBT耐水解差的問題

PBT具有優(yōu)良的綜合性能，良好的成型加工性和性價比，優(yōu)良的機械性能，機械強度高，耐疲勞性和尺寸穩(wěn)定好。這些性能在高溫條件下也極少有變化，非常適合用于汽車、電子等領(lǐng)域。

圖 三養(yǎng)PBT應(yīng)用于汽車連接器

但PBT同時還具有缺口沖擊強度低、成型收縮率大、耐水解性差、易受鹵化烴侵蝕等缺陷，且經(jīng)玻纖增強后，因制品縱、橫向收縮率不一致易使制品發(fā)生翹曲。PBT耐水解性差的問題極大的限制了它在汽車、電子電器及建材領(lǐng)域中的應(yīng)用。

以新能源汽車領(lǐng)域為例，PBT在新能源汽車的主要應(yīng)用有電池零部件，連接器，以及充電樁等。而新能源汽車大功率充電裝置的啟用以及高壓電氣內(nèi)采用的液冷控溫模式，對塑膠材料的耐高溫、耐水解性、耐工業(yè)溶劑及耐酸堿性有很高的要求。充電樁也同樣長期處于高溫超市環(huán)境，對材料的耐高溫、耐水解性也同樣要求很高。

普通PBT材料高溫下遇水易分解，無法滿足汽車市場對耐高溫高濕材料日益增長的需求，所以提高PBT耐高溫，耐水解是材料的重點開發(fā)方向。

圖 寶理DURANEX PBT電源充電插口

圖 杜邦Crastin PBT 高電壓屏蔽連接器

圖 東麗PBT材料應(yīng)用于鋰離子電池角型終端分離器

要提高PBT材料的耐水解性能，首先需要知道PBT材料為什么耐水解性差。

我們來從化學(xué)角度分析，影響PBT聚酯耐水解性能好壞的決定因素是聚酯材料化學(xué)組成里的端羧基濃度，而在端羧基里面又含有酯鍵，當(dāng)把PBT聚酯在高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下置于水中，就會發(fā)生酯鍵斷裂，高溫水解形成的酸性環(huán)境會加速PBT聚酯的耐水解反應(yīng)，使PBT材料性能急劇下降。

圖 可隆普拉斯PBT耐水解測試

從上圖我們可以看到，普通PBT樹脂在高溫下72小時就已經(jīng)發(fā)生水解，144小時候性能嚴(yán)重劣化。而耐水解性PBT在高溫高濕環(huán)境中144小時后仍然性能穩(wěn)定。

那么如何提高PBT材料的耐水解性能？下面我給大家分析兩種解決方法：

一、在有PBT聚酯的水中添加水解穩(wěn)定劑，如碳化二亞胺，水解穩(wěn)定劑會消耗水解產(chǎn)生的羧基，減緩PBT聚酯的酸性水解速度，提高PBT聚酯材料的抗水解性。

二、通過添加封閉PBT聚酯端羧基的方法，降低端羧基濃度，提高PBT聚酯的抗水解性，如加入帶環(huán)氧官能團的助劑，通過官能團GMA與PBT端羧基反應(yīng)來封端，從而提高PBT的抗水解性能。

如果添加合適的耐水解化學(xué)添加劑，對PBT聚酯起到針對降解的保護反應(yīng)，大部分熱降解、熱氧化降解和光降解現(xiàn)象可以阻止。這些添加劑通常在PBT聚酯化合階段加入。

不過就水解化學(xué)反應(yīng)而言，盡管PBT聚酯不是吸濕性聚合物，把濕氣成分保持在極低水平（小于0.05%）仍非常關(guān)鍵，這樣可以防止高溫下的水解反應(yīng)，聚合物鏈不會斷裂，不會造成機械性能變差。

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