PBT的案例
工程塑料PBT性能分析
散熱風扇
PBT 的第二大用途是使用在散熱風扇，散熱風扇是置于機器內長時間旋轉以幫助散熱， 對塑料物性要求有耐熱、難燃、絕緣性及機械強度，PBT 通常以加纖 30%的形式應用作 為散熱風扇之外框及扇葉
繞線軸（bobbin）
PBT 的第三用途是作為變壓器、繼電器內的繞線軸，一般以 PBT 加纖 30%射出成形。繞線軸要求的物性包括絕緣性、耐熱性、耐焊钖性、流動性、強度等，適用材料有酚醛 樹脂、PBT、PA6、PET。
酚醛樹脂的性質都不錯，但其成型性不及 PBT，因此尺寸小， 形狀復雜的產品都采用 PBT 樹脂，雖 PBT 焊钖耐熱性差，但其環保意識較高的歐美日 等國，有增加采用可回收 PBT 之趨勢。
展開 改性PBT常見問題及解決方法，實用！
解決方法：
減少小分子助劑的添加量（如潤滑劑、偶聯劑等），盡量選擇高分子助劑；
改善PBT的熱穩定性，減少加工過程中熱降解產生的小分子產物；
六、PBT耐熱水解性較差
原因：
影響PBT水解的主要因素是端羧基濃度。由于PBT含有酯鍵，在高于其玻璃化轉變溫度的溫度下置于水中會發生酯鍵斷裂，水解形成的酸性環境使水解加速反應，性能急劇下降。
解決方法：
添加水解穩定劑，如碳化二亞胺，水解穩定劑會消耗水解產生的羧基，減緩PBT的酸性水解速度，提高PBT樹脂的抗水解性。
通過封閉PBT端羧基的方法，降低端羧基濃度，提高PBT的抗水解性，如加入帶環氧官能團的助劑（如SAG系列, 一種苯乙烯-丙烯腈-GMA的無規共聚物），通過官能團GMA與PBT端羧基反應來封端，從而提高PBT的抗水解性。
展開 聚對苯二甲酸丁二醇酯PBT注塑成型的工藝條件
PBT的成型加工性能
1. PBT的吸濕性較小，但在高溫下的水分比較敏感，成型加工時會使PBT 分子降解，色澤變深，表面產生斑痕，故通常應進行干燥處理。
2. PBT熔料有極好的流動性，因此易于成型薄壁、形狀復雜的制品，但要注意模具溢料，以及噴嘴流涎現象。
3. PBT有明顯的熔點，當溫度升至熔點以上時，流動性會猛然增加，尤要引起注意。
4. PBT成型加工范圍較窄，冷卻時結晶很快，加之流動性好，特別適于快速注射。
5. PBT了有較大的收縮率及其收縮范圍，且在不同方向的收縮率差別較其他塑料更明顯。
6. PBT對缺口、尖角的反應很敏感，在這些位置易出現應力集中，使承載能力大為下降，在受力或受沖擊時易發生破裂，因此在設計塑件時應注意這一點，所有轉角處，特別是內部轉角應盡量采用圓弧過渡。
7. 純PBT的伸長率可達200%，因此帶有較小凹陷的制品可以從模具上強制脫模。但用玻纖或填料填充后，其伸長率大為下降，在制品中如有凹陷就不能實施強制脫模。
8. PBT模具的流道在可能的情況下以短粗為佳，以圓流道效果最好。一般改性和未改性的PBT均可用普通流道，但玻纖增強PBT應用熱流道成型才能有好效果。
9. 點澆口和潛伏澆口的剪切作用大，能降低PBT熔料的表觀粘度，有利于成型，是經常采用的澆口，澆口直徑應以偏大為好。
10. 澆口最好正對型芯腔或型芯，這樣可以避免噴射，并使熔料在模腔中流動時回補最小。否則，制品容易產生表面缺陷，并使性能劣化。
展開 低VOC、低霧度PBT汽車車燈裝飾圈如何全面評價？
2、 結果與討論
2.1 原料小分子揮發含量的分析
PBT合成采用對苯二甲酸二苯酯(DMT)與l, 4-丁二醇進行酯交換反應，反應過程中會產生四氫呋喃(THF)和甲醇副產物，酯交換預聚物需要在真 空條件下進行縮合，從而有利于小分子物質的脫 離。
圖1、2為不同PBT樹脂靜態頂空的GC-MS譜圖，圖2峰強度和出峰位置明顯少于圖1，結合表 3 來看，PBT-4樹脂VOC含量最低，且THF在PBT小分子物質中含量占比高，是PBT樹脂中的主要殘留小分子物質。
圖1 PBT-1 GC-MS譜圖
圖2 PBT-4 GC-MS譜圖
表3 靜態頂空GC-MS測試不同PBT的VOC結果
圖3為不同PBT樹脂的光澤度反射系數對比，表明PBT樹脂小分子揮發物質含量差別較大，在合成過程殘留的THF會以游離態形式殘留在樹脂中，從而使得小分子物質含量較高，且經過注塑機高溫螺桿剪切后小分子物質含量會進一步上升，影響車燈飾圈長期使用效果。
圖3不同PBT樹脂的光澤度反射系數對比圖
圖4為不同抗氧劑添加到PBT-4樹脂經過擠出機后的揮發成霧性測試結果，與圖3數據相比 材料光澤度反射系數下降38.7％，在高溫擠出過程中鏈段運動加劇，且受到螺桿剪切等外力作用使得小分子物質明顯增多，光澤度變差。不同抗氧劑復配效果差異明顯，受阻酚和硫醚類抗氧劑復配效果最佳，受阻酚類主抗氧劑通過終止反應阻止聚合物中自由基的破壞作用，硫醚類抗氧劑通過清除聚合物中存在的氫過氧化物，實現輔助抗氧。
展開 
PBT注塑材料性能介紹
PBT 聚對苯二甲酸丁二醇酯
典型應用范圍:
家用器具（食品加工刀片、真空吸塵器元件、電風扇、頭發干燥機殼體、咖啡器皿等），電器元件（開關、電機殼、保險絲盒、計算機鍵盤按鍵等），汽車工業（散熱器格窗、車身嵌板、車輪蓋、門窗部件等）。
注塑模工藝條件:
干燥處理：這種材料在高溫下很容易水解，因此加工前的干燥處理是很重要的。建議在空氣中的干燥條件為120℃，6~8小時，或者150℃，2~4小時。濕度必須小于0.03%。如果用吸濕干燥器干燥，建議條件為150℃，2.5小時。熔化溫度：225~275℃，建議溫度：250℃ 。
模具溫度：對于未增強型的材料為40~60℃。要很好地設計模具的冷卻腔道以減小塑件的彎曲。熱量的散失一定要快而均勻。建議模具冷卻腔道的直徑為12mm。注射壓力：中等（最大到1500bar）。
注射速度：應使用盡可能快的注射速度（因為PBT的凝固很快）。
流道和澆口:建議使用圓形流道以增加壓力的傳遞（經驗公式：流道直徑=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各種型式的澆口。也可以使用熱流道，但要注意防止材料的滲漏和降解。澆口直徑應該在0.8~1.0*t之間，這里 t是塑件厚度。如果是潛入式澆口，建議最小直徑為0.75mm。
化學和物理特性:
PBT 是最堅韌的工程熱塑材料之一，它是半結晶材料，有非常好的化學穩定性、機械強度、電絕緣特性和熱穩定性。這些材料在很廣的環境條件下都有很好的穩定性。
PBT吸濕特性很弱。非增強型PBT的張力強度為50MPa，玻璃添加劑型的PBT張力強度為170MPa。
展開 電子電器必用材料——阻燃增強PBT的介紹
一、PBT樹脂的基本特性
PBT具有優異的力學、電學、耐化學腐蝕、易成型及吸濕率低等特點，是一種綜合性能優良的熱塑性工程塑料，被廣泛用于汽車、電子電器制造業中，用于制造機械強度要求較高的零件和耐熱、耐沖擊、耐磨擦的零件等，但純PBT也存在著阻燃性不好，缺口沖擊強度低，熱變形溫度不高等缺點。
（1）其特性包括：
1）優良的耐熱性、耐藥品性和電絕緣性；
2）熱變形溫度約60℃；
3）結晶速度快；
4）缺點：缺口沖擊強度不高，增強PBT存在各向異性。
5）通過玻纖增強和加入阻燃劑，可以制得綜合性能優良的阻燃增強PBT。
（2）配方設計
塑料件在裝配過程中受金屬件沖擊易導致開裂，因此需進行增韌，提高材料的韌性。硅烷偶聯劑是玻纖增強PBT的良好相容劑，有效地提高玻纖和基體界面的相互作用。鹵系阻燃劑對環境有害，因此最好選用次膦酸鹽無鹵阻燃劑。
（3）工藝參數
①注射溫度:PBT的分解溫度為280℃，所以實際生產中一般控制在240-260℃之間。
②注射壓力:注射壓力一般為50～100MPa。
③注射速率:PBT冷卻速度快，因此要采用較快的注射速率。
④螺桿轉速和背壓:成型PBT的螺桿轉速不宜超過80r/min，一般在25～60r/min之間。背壓一般為注射壓力的10％～15％。
⑤模具溫度:一般控制在70～80℃，各部位的溫度差不超過10℃。
⑥成型周期:一般情況下為15～60 s
二、成型加工中應注意的問題 工藝流程
1． 物料干燥要充分；
2． 物料要保溫；
3． 注塑溫度要合理，一般在235~260℃；
4． 注塑壓力要適中，一般在40~80Mpa；
5． 保壓壓力一般在30~50Mpa；
6． 注塑速度采用中或高速；
7． 背壓；
8． 模具溫度50~80℃；
9．
展開 從“汽車輕量化”看工程塑料的具體應用
PBT與增強PA、PC、POM在汽車制造業中的競爭十分激烈，PA易吸水，PC的耐熱性耐藥性不及PBT；在汽車用途接管方面，由于PBT的抗吸水性優于PA，將會逐漸取代PA。在相對濕度較高、十分潮濕的情況下，由于潮濕易引起塑性降低，電器節點處容易引起腐蝕，常可使用改性PBT。在80℃、90%相對濕度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。
聚甲醛POM
POM質輕，加工成型簡便，生產成本低廉，材料性能與金屬相近。改性POM的耐磨系數很低，剛性很強；非常適合制造汽車用的汽車泵、汽化器部件、輸油管、動力閥、萬上節軸承、馬達齒輪、曲柄、把手、儀表板、汽車窗升降機裝置、電開關、安全帶扣等。制造軸套、齒輪、滑塊等耐磨零件是改性POM的強項，這些部件對金屬磨耗小，減少了潤滑油用量，增強了部件的使用壽命;因此可以廣泛替代銅、鋅等金屬生產軸承、齒輪、拉桿等。POM生產的汽車部件質輕，噪聲低，成型裝配簡便，因此在汽車制造業獲得越來越廣泛的應用。
聚碳酸酯PC
改性PC由于具有高機械性能和良好的外觀，在汽車上主要用于外裝件和內裝件，用途最為廣泛的是PC/ABS合金和PC/PBT合金。
(1)汽車內裝件PC/ABS合金是最適合用于汽車內裝件的材料。這是因為PC/ABS合金具有優異的耐熱性、耐沖擊性和剛性，良好的加工流動性。也是制造汽車儀表板的理想材料。PC/ABS合金的熱變形溫度為110℃~135℃，完全可以滿足熱帶國家炎熱的夏天中午汽車在室外停放的受熱要求。PC/ABS合金有良好的涂飾性和對覆蓋膜的黏附性，因此用PC/ABS合金制成的儀表板無需進行表面預處理，可以直接噴涂軟質面漆或覆涂PVC膜。PC/ABS合金還用來制造汽車儀表板周圍部件、防凍板、車門把手、陰流板、托架、轉向柱護套、裝飾板、空調系統配件等汽車零部件。
展開 【材料知識】各種小家電都在用的塑料材料，你知道嗎？
裝飾件主要用材料
? 透明材料：透明ABS、PMMA、PC等
? 電鍍材料：電鍍級ABS
? 膜材料：PET膜，PC膜
3C關鍵件核心要求
?主要用材料：阻燃PBT、阻燃PP、阻燃PPO
其它關鍵結構件的核心要求
?主要用材料：POM、玻纖增強尼龍、PPS、PPA、PEI
?常見小家電塑膠選材
微波爐
微波爐上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、把手、旋鈕等，要求耐熱。
所選用的塑料品種有PBT/PET+GF、PBT+GF、PC/ABS、耐熱ABS、HIPS、耐熱PP、PP。
電飯煲
電飯煲上的塑料部件主要是外部零件，有外殼、底座、蓋、把手、開關等，要求耐熱。所選用的塑料品種有ABS、高光澤PP、PP。
電熨斗
用于電熨斗零部件的塑料材料的性能要求主要是耐熱性，其次是沖擊強度和外觀。
外殼、把手、水槽底座可用ABS、高光澤PP；
靠近加熱區的零部件要求耐熱性高，可用PC、PA+GF、PBT/PET+GF、PBT+GF、耐熱ABS；
底座的耐熱性要求更高，可用PBT/PET+GF、PET+GF代替金屬件。
電暖器
電暖器上用的塑料材料要求耐熱，特別是出風格柵。
展開 國高材檢測：利用GCMS測定塑料中光穩定劑含量的方法
圖5.PBT塑料提取液中對UV-0的定性定量結果
圖6.PBT塑料提取液中對UV-24的定性定量結果
03
總結
本案例通過運用GCMS對UV-0和UV-24定性鑒定分子離子峰、建立線性相關系數在0.996以上的定量標線，然后成功將標線應用到塑料提取樣品中對這兩種助劑定性定量，沒有出現被其他成分干擾而導致無法定量的情況。
*本文為國高材分析測試中心原創，轉載請注明出處
過去一年聚合物阻燃領域重大研究突破
聚(1,4-丁二苯二甲酸酯)（PBT）是一種典型的工程塑料，尤其用于電子和電子工業。采用無阻燃處理的PBT樹脂制備的絕緣外殼，易受電火花、短路及其它泄漏事故的影響。基于PBT的絕緣材料的可燃性導致火焰傳播、熱輻射、煙氣生產和嚴重熔滴。籠型倍半硅氧烷POSS具有一種獨特的有機-無機雜化的優勢，具有納米級的三維結構，可通過簡單的處理方法將其均勻地結合到幾乎所有的熱塑性塑料或熱固性聚合物中。在POSS中，多種活性的外圍基團可以被特別地移植到許多功能性有機物上，以提高聚合物納米復合材料的力學性能和熱性能以及阻燃性能。POSS與磷化合物的反應被認為是一種有效和簡便的方法來改善本質的阻燃性能。
合肥大學San-E Zhu等于2017年在RSC Advances上發表了題為“Simultaneous enhancements in the mechanical, thermal stability, and flame retardant properties of poly (1, 4-butylene terephthalate) nanocomposites with a novel phosphorus–nitrogen-containing polyhedral oligomeric silsesquioxane”的文章。本文合成了一種含磷和氮的新型功能化籠型倍半硅氧烷(F-POSS)。PBT/F-POSS與PBT/POSS相比，具有較好的力學性能、熱穩定性和熱氧化性。F-POSS在無焰煙密度測試的早期加熱階段對PBT的煙氣產生有更顯著的抑制作用。在錐形熱量計測試中，PBT / F-POSS的熱釋放率峰值（PHRR），煙霧產生率峰值（PSPR），二氧化碳產生量峰值（PCO2P）和一氧化碳產量峰值（PCOP）分別降低了50%，46%，45%和35%，分別比純PBT。
展開 新能源汽車常見阻燃部件分析
充電槍的材料要求相對來說較高的，常見的材料有：PBT＋GF、PA＋GF、耐候PC等。
二、插頭插座
插座插頭的材料主要為PBT－GF25 FR／PBT－GF30 FR、PA66－GF25 FR／ PA66－GF30 FR和PA66－GF25 FR／PA66－GF30 FR （Free of halogen）。
三、外殼
充電樁外殼一般采用阻燃PC材料，材料特點：無鹵阻燃、表面光澤度高、優異的電絕緣性能、優異的機械性能。
四、汽車連接器
連接器材料的基本要求：耐熱阻燃！連接器接觸件是金屬，插拔次數高，要求材料具備良好的阻燃性，且耐熱，避免起火，目前連接器常用的材料有PBT、PPS、PA、PPE、PET等。
五、電池模組外殼
電池包殼體一般可以采用：鋼材、鋁合金、SMC復合材料、碳纖維增強復合材料、LGF－PP、PBT／ASA等。
塑殼由于具有較好的綜合性能，是目前動力電池殼體材料的主要發展方向，如雷天、環宇、中航鋰電、海霸、青山等公司生產的系列鋰電池均為塑料殼體。
據悉，在動力電池標準中對電池的殼體箱體提出了相應的明確的阻燃要求，而現在越來越多的企業也開始采用阻燃塑料來做動力電池。
六、電動汽車充電線
不同于傳統的電線電纜，汽車充電線因為其具有應用環境的特殊性，對材料具很高的要求。
由于電動汽車充電過程時間較短，電流強度大，使用頻率高，所以在保證良好的絕緣性同時還要求材料具有一定的耐高溫、耐老化性能，并且在燃燒時具有無鹵阻燃和低煙密度。
七、其它部件
展開 
Moldex3D模流分析之翹曲預測要精準 材料黏彈性很重要
在基準檢驗中使用兩種材料，包括純PBT熱塑性高分子材料，以及含30%短纖維的PBT。本項目包含原料的全面量測，以獲得材料的熱流變及機械性質，而這些皆為進行Moldex3D仿真時所必須的信息。接著進行動態機械熱分析(DMA)，利用Prony級數來擬合并產生黏彈性模型的校正主曲線。用于此測試的組件為一射出成型的肋條箱，并以ATOS Triple Scan III設備來進行3D掃描，驗證仿真結果。
模擬中以Moldex3D BLM網格來準備模型，冷澆道和冷卻水路皆依照實體來建造。同時在模型中放置21個量測節點，以驗證Z方向翹曲量值(圖一)。
圖一 測試組件的仿真模型
再來須以Moldex3D標準翹曲模塊來進行瞬時分析(Ct-F-P-Ct-W)，并用進階翹曲求解器來預測變形行為。首先使用標準翹曲求解器來模擬純PBT，由于未考慮黏彈性，因此無法準確預測出產品的翹曲趨勢。在改用納入黏彈性考慮的進階求解器之后，便成功捕捉到較實際的翹曲結果。另一方面，在纖維強化塑料的部分，標準求解器和和進階求解器皆可預測出準確的翹曲現象，原因是非等向性材料特性，使得流動產生的纖維配向，會主導翹曲行為(圖二)。然而從中也可看到，若考慮黏彈性，仍可顯著提高其Z方向變形絕對量值的準確性(圖三)。
圖二 纖維強化塑料的非等向性
圖三 兩種PBT材料的翹曲預測驗證結果
結果
透過此研究，證實在模擬中考慮材料的黏彈性，是至關重要的。Moldex3D在納入考慮黏彈性之后，不管是預測純塑料或纖維強化塑料，都能提升翹曲預測結果準確性。
展開 中科大王育才教授/白麗教授合作Nano Letters：高分子材料增強自然殺傷性T細胞的腫瘤治療效果
FDA批準的高分子材料PEG-PLGA包載共軛聚合物PBIBDF-BT用作光敏劑（NPs@PBT），在808納米近紅外光的激發下產生熱效應。PTT處理的腫瘤組織上調表達NKT細胞相關的趨化因子，有效招募轉輸的NKT細胞。且PTT處理引起腫瘤部位促炎性細胞因子的表達和DC的成熟，促進NKT細胞的活化。活化的NKT細胞可進一步引發級聯免疫應答，增強NK和CD8+ T細胞的細胞毒活性。因此，PTT聯合NKT細胞轉輸顯示出強大的對原位腫瘤的殺傷能力，在此過程中產生的系統性免疫應答可有效抑制遠端腫瘤的生長。更為重要的是，這一聯合療法可誘發免疫記憶的形成，從而避免腫瘤的轉移和復發（圖1）。該策略有望提高過繼轉輸的NKT細胞的實體腫瘤治療效果。
圖1、A. NKT細胞的體外擴增。B-D. PTT聯合NKT細胞轉輸有效抑制原位腫瘤和遠端腫瘤的生長，并可抑制腫瘤轉移和復發。
研究結果表明NPs@PBT可有效在腫瘤部位富集，并顯示出較強的光熱轉換效應。PTT處理的腫瘤組織上調NKT細胞相關的趨化因子CXCL9，CXCL10，CXCL12和CCL3，相應地，其招募轉輸NKT細胞的能力也明顯增強（圖2）。以上結果說明PTT處理可以克服轉輸的NKT細胞在實體腫瘤中浸潤能力低這一障礙。
圖2、A. NPs@PBT制備流程圖。B. NPs@PBT在MC38荷瘤小鼠中的分布。C. 小鼠腫瘤部位溫度監測。D. PTT處理后腫瘤部位趨化因子水平。E. 監測轉輸NKT細胞腫瘤部位分布的流程圖。F. 轉輸的NKT細胞在PTT處理與否的腫瘤部位的富集。G. 量化分析轉輸的NKT細胞在不同處理腫瘤部位的富集水平。
展開 【材料知識】電動汽車用阻燃材料有哪些？
此外，PC通過與ABS、PBT等組成復合材料也是提升PC加工性能和阻燃性能的不二選擇。
其他阻燃材料
PP、PU、ABS和PC是目前主要應用于汽車零部件生產的阻燃高分子材料。此外，將兩種或以上高分子材料熔融共混制備的復合材料也是目前使用較多的一種材料，如PC/ABS，PC/PBT，PC/FR復合材料等。
具體到案例上來說，Polymaker公司推出三款基于PC的3D打印材料，將其用于車用零部件的生產，三款產品分別為Polymaker PC-ABS、Polymaker PC-PBT、PolyMax PC-FR，這三款產品各有特色，在耐熱性、耐沖擊、易加工以及阻燃性能方面，均具有較好的表現。
Polymaker PC-PBT在科思創Makroblend?系列產品基礎上進行改進，提升了材料綜合性能。同樣PolyMax PC-FR是在科思創Makrolon?產品上對阻燃性能做了較大改進，使材料UL94達到V0級，將該材料用于新能源汽車電池外殼。
展開 結晶型塑料加工工藝介紹
（5）PBT樹脂
PBT樹脂（聚對苯二甲酸丁二醇酯）與PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）均屬于飽和聚酯（熱塑性聚酯）。PBT樹脂的特點是熔體粘度極低，成型性良好。因它結晶迅速，故凝固快。
PBT與PET樹脂實際一般多采用玻璃纖維增強提高性能。在此，僅介紹非增強樹脂基材的成型要點。其加熱料筒一般為230～270℃（阻燃級為250℃）。模具溫度為40～90℃，盡管在較低的模溫也能成型，但為得到表面光澤的制品，宜采用較高的模溫。注射壓力范圍為50～130 MPa。
因樹脂凝固迅速，所以注射速度宜快，使制品外觀良好與有利于提高性能。此外，由于吸濕的樹脂熔融時，會發生遇水分解的后果，因而使制品變脆，所以在加工前須進行樹脂預干燥。
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