PBT是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。玻璃添加劑過多將導致材料變脆。PBT的結晶很迅速,這將導致因冷卻不均勻而造成彎曲變形。對于有玻璃添加劑類型的材料,流程方向的收縮率可以減小,但與流程垂直方向的收縮率基本上和普通材料沒有區別。一般材料收縮率在1.5%~2.8%之間。含30%玻璃添加劑的材料收縮0.3%~1.6%之間。熔點(225℃)和高溫變形溫度都比PET材料要低。維卡軟化溫度大約為170℃。玻璃化轉換溫度(glass trasitio temperature)在22℃到43℃之間。由于PBT的結晶速度很高,因此它的粘性很低,塑件加工的周期時間一般也較低。
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)。
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(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,建議小直徑為0.75mm。
注塑問題
聚對二甲酸丁二醇酯(PBT)是通用的工程塑料。
1 PBT的工藝特性
PBT具有明顯的熔點,熔點為225~235℃,是結晶型材料,結晶度可達40%。
PBT熔體的粘度受溫度的影響不如剪切應力那么大,因此,在注塑中,注射壓力對PBT熔體流動性影響是明顯。
PBT在熔融狀態下流動性好,粘度低,僅次于尼龍,在成型易發生“流延”現象。
PBT成型制品各向異性。PBT在高溫下遇水易降解。
2注塑機
選用螺桿式注塑機時。應考慮如下幾點。
①制品的用料量應控制在注塑機額定大注射量的30%~80%。不宜用大注塑機生產小制品。
②應選用漸變型三段螺桿,長徑比為15~20,壓縮比為2.5~3.0。
③應選用自鎖式噴嘴,并帶有加熱控溫裝置。
④在成型阻燃級PBT時,注塑機的有關部件應經防腐處理。
3制品與模具設計
①制品的厚度不宜太厚,PBT對缺口很敏感,因此,制品的直角等過渡處應采用圓弧連接。
②PBT的成型收縮率較大,在1.7%~2.3%,模具要有一定的脫模斜度。
③模具需要設排氣孔或排氣槽。
④澆口的口徑要大。
⑤模具需設置控溫裝置。模具高溫度不能超過100℃。
⑥阻燃級PBT成型,模具表面要鍍鉻,以防腐。
4原料準備
注塑前要進行干燥、要將水分含量控制在0.02%以下。采用熱風循環干燥時,當溫度為105℃、120℃或140℃時,所對應的時間不超過8h、5h、3h。料層厚度低于30mm。
5注塑工藝參數
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245~260℃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。
6注意事項
①再生料的使用再生料與新料的比例一般在25%~75%。
②脫模劑的使用一般情況下不使用脫模劑,必要時可采用有機硅脫模劑。
③停機處理聚對二甲酸丁二醇酯(PBT)是通用的工程塑料。PBT的聚合工藝成熟、成本較低,成型加工容易。未改性PBT性能不佳,實際應用要對PBT進行改性,其中,玻璃纖維增強改性牌號占PBT的70%以上。