常見的PBT材料改性及應用
來源:http://www.ccppbt.com/ 發表時間:2020-02-20 15:20:06
隨著純PBT樹脂的用量不斷增長,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,長春的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。
這類產品主要應用于汽車、電子、焊條盒、電動工具,玻纖的比例不同,其應用領域也不同。
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,最多的是十溴聯苯醚,一直是主要的PBT阻燃劑,但是由于環保原因,歐洲國家很早就禁止使用,各方都在尋找焊條盒的替代品,但是一直未有性能優勢超過十溴聯苯醚替代品。
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。與現有的鹵系PBT相比,密度小,電氣性能優良,具有與現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著市場主導地位。
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、PBT/PC合金
優點:聚碳酸酯(PC)性能優良,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PBT/PC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焊條盒缺口沖擊強度、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。
2、PBT/PET合金
優點:聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)與PBT溶解度參數相近化學結構相似,二者的混合體系相容性很好,只出現一個玻璃化轉變溫度Tg。
缺點:PBT與PET共混時會發生化學反應生成嵌段共聚物,這些嵌段共聚物后期易發生酯交換生成無規則共聚物,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,尺寸穩定性好,表面光澤度好等優良性能。
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,可制得有環保功能的PBT合金。