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1、改性PBT常见问题的原因分析及解决方法聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有优异的综合性能，如 结晶度高、可快速成型、耐候性、摩擦系数低、热变形温度 高、电气性质佳、力学性能优良、耐疲劳性、可以超声波焊 接等。但其缺口冲击强度低、成型收缩率大、耐水解性差、 易受卤化燃侵蚀，经玻纤增强后，因制品纵、横向收缩率不 一致易使制品发生翘曲。下面，简单阐述一下PBT改性中常见问题的原因和解决 方法。一、缺口敏感性原因：PBT分子中的苯环和酯基形成大的共辄体系，减小了分子链的 柔曲性，使分子刚性增加，并且极性酯基、锻基的存在使分 子间作用力增大，分子刚性进一步增强，从而韧性很差。解决方法：a)聚合改性聚合改性
2、就是通过共聚、接枝、嵌段、交联等手段在聚合过 程中在PBT分子中引入新的柔性链段，使其具有良好的韧性。b）共混改性共混改性就是将改性剂或高冲击强度材料与PBT共混或复合, 使其作为分散相分布在PBT基体中，利用两组分的部分相容 性或适当的界面黏结作用，提高PBT的缺口冲击性能。如在 PBT中添加反应性增容剂POE-g-GMA,通过GMA与PBT的端竣 基的原位增容反应，加强界面作用力，以达到增韧效果。二、PBT薄壁制品需要更高的流动性在电子电器、汽车电子工业领域，组件更薄是趋势，这就要 求材料需要更高的流动性，才能以尽可能小的相应浇注器械 的填充压力或合模力来实现型模的填充。利用低黏度的热塑
3、性聚酯组合物也常常能实现更短的循环周期。另外，良好的 流动能力对于例如质量分数超过40%的玻璃纤维和/或矿物质 的高填充热塑性聚酯组合物来说也是非常重要的。解决方法：第2页共7页选择低分子量的PBT,但是分子质量降低会影响机械性能。借助流动促进剂如硬脂酸酯或褐煤酸酯，可以改善PBT流动 性，但这类低分子质量酯会在产品加工和使用过程中渗出。对于需要增韧的PBT材料，增韧剂的加入一定会导致流动性 下降，故而需要选择对流动性影响更小的增韧剂。加入具有特定结构的同类低分子聚酯，如CBT, CBT是一种具 有大环寡聚酯结构的功能性树脂，与PBT具有很好的相容性, 极少的添加量，就可以大幅度提高树脂的流动
4、性，而几乎不影 响力学性能。加入纳米材料，理想分散的纳米材料在PBT中起到一种类似 于内润滑的作用，可以提高PBT的流动性，但纳米填料的分 散是共混改性过程中的一大难点。三、玻纤增强PBT材料容易翘曲原因：翘曲是材料不均匀收缩的结果。材料中组分的取向和结晶、第3页共7页注塑时采用不恰当的工艺条件、模具设计时浇口形状和位置 不对、制品设计时壁厚厚薄不匀等都会造成制品的翘曲。PBT/GF复合材料的翘曲主要是玻纤在流动方向上的定向限制 了树脂的收缩，PBT在玻纤周围的诱导结晶又强化了这种效 果，使得制品的纵向（流动方向）收缩小于横向（与流动方 向垂直的方向），这种不均匀收缩便导致了 PBT/GF复合
5、材料 的翘曲。解决方法：一是加入矿物，利用矿物填料的形状对称性减轻玻纤取向造 成的各向异性；二是加入非晶材料，降低PBT的结晶度，减少因结晶而造成 的不均匀收缩，如加入ASA或者AS,但是它们与PBT相容性 差，需要添加适当的相容剂；三是调整注塑工艺，如适当提高模具温度，适当增加注塑周 期。四、玻纤增强PBT表面浮纤问题第4页共7页原因：浮纤产生的原因比较复杂，简单说来，主要有以下几个方面:PBT与玻纤相容性很差，导致二者无法有效的粘结在一起；PBT与玻纤的粘度差异很大，导致二者在流动过程中形成分离 的趋势，当分离作用大于粘合力时就会发生脱离，玻纤浮向 外层而外漏；剪切力的存在，既会导致局部粘
6、度有差异，又会破坏玻纤表 面的界面层熔体粘度愈小，界面层受损，玻璃纤维受到的粘 结力也愈小，当粘度小到一定程度时，玻璃纤维便会摆脱PBT 树脂基体的束缚，逐渐向表面累积而外露。模具温度影响。由于模具型面温度较低，质量轻冷凝快的玻 璃纤维被瞬冻结，若不能及时被熔体充分包围，就会外露 而形成“浮纤”。解决方法：加入相容剂、分散剂和润滑剂，改善浮纤问题。如使用特殊 表面处理的玻纤，或者加入相容剂（如：SOG, 一种良流动PBT第5页共7页改性相容剂），通过“桥梁”的作用，增加PBT与玻纤的粘 结力。优化成型工艺改善浮纤问题。较高的注塑温度和模具温度， 较大的注塑压力和背压，较快的注塑速度，较低的螺杆
7、转速, 都可以一定程度改善浮纤问题。五、玻纤增强PBT注塑过程产生较多模垢原因：模垢产生是由材料的小分子含量过高或者材料的热稳定性较 差引起的。PBT由于其寡聚物和小分子残留率通常在1%3%, 相对与其他材料容易产生模垢。而在引入玻纤以后，更加明 显。这将导致在连续加工过程中，需要定时清理模具，造成 生产效率低下。解决方法：减少小分子助剂的添加量（如润滑剂、偶联剂等），尽量选 择高分子助剂；改善PBT的热稳定性，减少加工过程中热降解产生的小分子 产物；第6页共7页六、PBT耐热水解性较差原因：影响PBT水解的主要因素是端竣基浓度。由于PBT含有酯键, 在高于其玻璃化转变温度的温度下置于水中会发生酯键断 裂，水解形成的酸性环境使水解加速反应，性能急剧下降。解决方法：添加水解稳定剂，如碳化二亚胺，水解稳定剂会消耗水解产 生的竣基，减缓PBT的酸性水解速度，提高PBT树脂的抗水 解性。通过封闭PBT端竣基的方法，降低端竣基浓度，提高PBT的 抗水解性，如加入带环氧官能团的助剂（如SAG系列，一种 苯乙烯-丙烯睛-GMA的无规共聚物），通过官能团GMA与PBT 端竣基反应来封端，从而提高PBT的抗水解性。第7页共7页