聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）的基本性能与应用

聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）的基本性能与应用

聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）是一种重要的工程塑料，具有优异的机械性能、耐热性和电气绝缘性能。本文将详细介绍PBT的基本性能、加工工艺及其在各个领域的应用，帮助读者全面了解这种高性能材料的特点和用途。

基本性能

聚对苯二甲酸丁二酯（Polybutylene Terephthalate，简称PBT）是由1,4-丁二醇（BDO）与对苯二甲酸（TPA）或对苯二甲酸二甲酯（DMT）进行缩聚反应而成的一种聚酯。其外观通常为白色或淡黄色的颗粒状，质地坚韧，表面有光泽。

物理特性

• 熔点：约220-230°C
• 玻璃化温度：约50-60°C
• 密度：大约1.31 g/cm³

化学特性

• 分子结构：由对苯二甲酸（TPA）和1,4-丁二醇（BDO）的酯化产物构成，通过缩聚反应形成高分子链。
• 热稳定性：在高温下仍能保持较好的稳定性，不易发生热分解或交联反应。
• 耐化学性：对多种化学品具有较好的抵抗力，但在某些强溶剂如酮类和卤代烃中可能发生溶胀或应力开裂。

物理特性

• 机械性能：具有高强度、高模量和良好的韧性，适用于制作高负荷部件。
• 耐热性：玻璃化转变温度较高，能在高温下保持稳定的性能。
• 电气性能：具有良好的电气绝缘性能，介电常数和介电损耗较低。
• 加工性能：可通过注塑、挤出、吹塑等多种成型工艺加工成各种形状和尺寸的制品。
• 尺寸稳定性：成型后尺寸稳定，不易变形。
• 耐磨性：表面硬度高，耐磨性好。

成型加工工艺

预处理

• 干燥处理：加工前需在120℃下干燥6-8小时，或在150℃下干燥2-4小时，确保材料湿度小于0.03%。

成型参数

• 料筒温度：控制在240-280℃，玻纤增强PBT则控制在230-260℃。
• 模具温度：未增强型为40-60℃，增强型为60-80℃。
• 注射压力：通常设置为60-100MPa，玻纤增强PBT为80-100MPa。
• 注射速度：尽可能快，因PBT凝固速度快。

模具与流道设计

• 浇口设计：浇口直径应设计为塑件厚度的0.8-1.0倍。
• 模具排气：需良好排气，避免气泡产生。
• 模具与制品设计：制品厚度不宜过厚，直角处应采用圆弧连接，模具设排气孔或排气槽，并镀铬以防腐。

停机处理

生产结束后，用PE或PP料清洗料管，防止PBT碳化。

应用领域

电子电器

• 运用场景：连接器、开关、继电器外壳、插座、线圈骨架等。
• 作用：确保设备在高温环境下的稳定运行，提供电气隔离。

汽车制造

• 运用场景：保险丝盒、点火线圈、发动机周边部件、燃油系统等。
• 作用：用于制造需承受高温、高压和腐蚀性环境的部件，提高汽车安全性和可靠性。

机械工业

• 运用场景：齿轮、轴承、泵体、阀门等。
• 作用：耐磨性和尺寸稳定性延长设备使用寿命。

家用电器

• 运用场景：电熨斗、电吹风、电饭煲等的外壳和内部零件。
• 作用：确保产品在高温使用环境下的稳定性和安全性。

其他领域

• 运用场景：医疗器械、体育用品、办公设备、光纤电缆护套等。
• 作用：满足不同行业对材料性能的需求。

发展趋势

高端改性PBT产品因其优异韧性和耐疲劳性，在航天、汽车、电子电器领域广泛应用，正成为未来发展趋势。随着中国制造业升级，工程及改性塑料需求增长，加速高端PBT产品研发至关重要。同时，国际市场供应紧张背景下，中国PBT生产商凭成本优势出口量增，价格上扬。此外，PBT生产趋向大型化，一体化生产策略增强竞争力，头部企业及具备全产业链能力的企业更受市场青睐。