Polybutandiolterephthalat (PBT) hat hervorragende umfassende Eigenschaften, wie hohe Kristallinität, Rapid Prototyping, Witterungsbeständigkeit, niedriger Reibungskoeffizient, hohe thermische Verformungstemperatur, gute elektrische Eigenschaften, hervorragende mechanische Eigenschaften, Ermüdungsbeständigkeit, kann Ultraschallschweißen sein.

Die Kerbschlagzähigkeit ist jedoch gering, die Formschrumpfungsrate ist groß, die Hydrolysebeständigkeit ist schlecht, sie kann nach der Glasfaserverstärkung leicht durch halogenierte Kohlenwasserstoffe erodiert werden, da die Längs- und Horizontalschrumpfung des Produkts inkonsistent ist und sich leicht verzieht.

Sehen wir uns im Folgenden die Ursachen und Lösungen häufiger Probleme bei der PBT-Modifikation an.

Kerbempfindlichkeit

(1) Gründe
Der Benzolring und die Estergruppe im PBT-Molekül bilden ein großes konjugiertes System, das die Flexibilität der Molekülkette verringert und die Molekülsteifigkeit erhöht. Darüber hinaus erhöht das Vorhandensein einer polaren Estergruppe und einer Carbonylgruppe die intermolekulare Kraft und erhöht die molekulare Starrheit weiter, was zu einer geringen Zähigkeit führt.

(2) Lösungen
a) Polymerisationsmodifikation
Die Polymerisationsmodifikation besteht darin, neue flexible Kettensegmente in PBT-Moleküle im Polymerisationsverfahren durch Copolymerisation, Pfropfen, Blockieren, Vernetzen usw. einzuführen, um ihm eine gute Zähigkeit zu verleihen.

b) Mischungsmodifikation
Mischmodifikation besteht darin, den Modifikator oder das Material mit hoher Schlagzähigkeit mit PBT zu mischen oder zu kompoundieren, so dass es in der PBT-Matrix als dispergierte Phase verteilt wird, wobei die teilweise Kompatibilität der zwei Komponenten oder eine geeignete Grenzflächenbindung verwendet wird, um die Kerbschlagzähigkeit zu verbessern PBT. Zum Beispiel wird POE-g-GMA, ein Reaktivitäts-Kompatibilist, zu PBT gegeben, um die Grenzflächenkraft durch eine in-situ-Kompatibilisierungsreaktion zwischen GMA und der terminalen Carboxylgruppe von PBT zu erhöhen, um so eine zähmachende Wirkung zu erzielen.

Dünnwandige PBT-Produkte erfordern höhere Mobilität

(1) Begründung

Im Bereich der Elektronik-, Automobil- und Elektronikindustrie sind dünnere Bauteile im Trend, was eine höhere Mobilität der Materialien erfordert, um mit möglichst wenig Formfüllung den entsprechenden Ausguss zu erreichen Instrumentenfülldruck oder Formschließkraft. Kürzere Zyklen werden auch häufig unter Verwendung von thermoplastischen Polyesterzusammensetzungen mit niedriger Viskosität erreicht. Außerdem ist eine gute Fließfähigkeit beispielsweise für hochgepackte thermoplastische Polyesterzusammensetzungen mit einem Massenanteil von mehr als 40 % Glasfasern und/oder Mineralien wichtig.

(2) Lösungen

a) Auswahl von PBT mit niedrigem Molekulargewicht, aber die Verringerung des Molekulargewichts beeinflusst die mechanischen Eigenschaften;
b) PBT-Liquidität kann mit Fließbeschleunigern wie Stearat oder Braunkohlensäureester verbessert werden, aber diese Ester mit niedrigem Molekulargewicht werden während der Produktverarbeitung und -verwendung auslaufen;
c) Für das PBT-Material, das gehärtet werden muss, führt die Zugabe des Härtermittels sicherlich zu einer Verringerung der Liquidität, daher ist es notwendig, das Härtemittel zu wählen, das die Liquidität weniger beeinflusst;
d) Hinzufügen eines ähnlichen niedermolekularen Polyesters mit spezifischer Struktur, wie CBT, CBT ist ein funktionelles Harz mit makrocyclischer Oligopolypeptidstruktur und hat eine gute Kompatibilität mit PBT, eine sehr geringe Zugabemenge, kann die Fließfähigkeit des Harzes stark verbessern und tut dies fast nicht die mechanischen Eigenschaften beeinflussen;
e) Wenn Nanomaterialien hinzugefügt werden, spielen die ideal dispergierten Nanomaterialien eine ähnliche Rolle wie die interne Schmierung in PBT, die die Fließfähigkeit von PBT verbessern kann. Die Dispergierung von Nanofüllstoffen ist jedoch eine Hauptschwierigkeit im Blending-Modifikationsprozess.

Glasfaserverstärktes PBT-Material verzieht sich leicht

(1) Gründe
Das Verziehen ist das Ergebnis einer ungleichmäßigen Schrumpfung des Materials. Das Verziehen des Produkts kann durch die Orientierung und Kristallisation der Komponenten im Material, die beim Spritzgießen verwendeten ungeeigneten technologischen Bedingungen, die falsche Form und Position des Angusses im Formdesign und die ungleichmäßige Wandstärke verursacht werden im Produktdesign.

Das Verziehen von PBT/GF-Verbundwerkstoffen ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, dass die Ausrichtung der Glasfaser in Fließrichtung die Schrumpfung des Harzes einschränkt und die induzierte Kristallisation von PBT um die Glasfaser herum diesen Effekt verstärkt, wodurch der Längs- (Fluss Richtung) Schrumpfung des Produkts geringer als die Quer (senkrecht zur Fließrichtung). Diese ungleichmäßige Schrumpfung führt zum Verziehen von PBT/GF-Verbundwerkstoffen.

(2) Lösungen
a) Mineralien hinzufügen. Die Formsymmetrie mineralischer Füllstoffe wird genutzt, um die durch Glasfaserorientierung verursachte Anisotropie zu reduzieren.
b) Fügen Sie amorphe Materialien hinzu. Reduzieren Sie die Kristallinität von PBT, reduzieren Sie die ungleichmäßige Schrumpfung, die durch Kristallisation verursacht wird, wie z.
c) Passen Sie den Spritzgussprozess an. Gegebenenfalls Werkzeugtemperatur erhöhen, Einspritzzyklus entsprechend verlängern.

Glasfaserverstärktes PBT-Oberflächenproblem mit schwimmenden Fasern

(1) Gründe

Die Ursachen für schwimmende Fasern sind komplexer. Kurz gesagt gibt es hauptsächlich die folgenden Aspekte:

(1) Die Kompatibilität von PBT und Glasfaser ist sehr schlecht, was dazu führt, dass die beiden sich nicht effektiv miteinander verbinden können;
(2) Die Viskosität von PBT und Glasfaser ist sehr unterschiedlich, was zu einer Tendenz zur Trennung zwischen den beiden im Fließprozess führt. Wenn der Trenneffekt größer als die Haftkraft ist, erfolgt die Trennung, und die Glasfaser schwimmt zur Außenschicht und leckt aus.
(3) Das Vorhandensein von Scherkräften führt nicht nur zu Unterschieden in der lokalen Viskosität, sondern zerstört auch die Schmelzviskosität der Grenzflächenschicht auf der Glasfaseroberfläche. Je kleiner die Schmelzviskosität, die beschädigte Zwischenschicht, desto kleiner die Bindungskraft an der Glasfaser. Wenn die Viskosität ein bestimmtes Niveau erreicht, löst sich die Glasfaser von der Bindung der PBT-Harzmatrix und sammelt sich allmählich an der Oberfläche an und wird freigelegt.
(4) Einfluss der Formtemperatur. Aufgrund der niedrigen Temperatur der Formoberfläche wird die Glasfaser mit geringem Gewicht und schneller Kondensation sofort gefroren. Wenn es nicht rechtzeitig vollständig von Schmelze umgeben ist, wird es freigelegt und bildet "schwimmende Fasern".

(2) Lösungen
Kompatibilisierungsmittel, Dispergiermittel und Gleitmittel wurden zugesetzt, um das Problem des Aufschwimmens von Fasern zu verbessern. Wie die Verwendung einer speziellen Oberflächenbehandlung von Glasfasern oder das Hinzufügen von Kompatibilisatoren (wie: SOG, ein PBT-modifiziertes Kompatibilisierungsmittel mit gutem Fluss), durch die Rolle der "Brücke", erhöhen Sie die Haftung von PBT und Glasfaser.
Optimierung des Umformprozesses zur Verbesserung des Problems der schwimmenden Fasern. Höhere Spritzgusstemperatur und Formtemperatur, größerer Spritzgussdruck und Gegendruck, schnellere Spritzgussgeschwindigkeit, niedrigere Schneckengeschwindigkeit können das Problem der schwimmenden Fasern bis zu einem gewissen Grad verbessern.

Das glasfaserverstärkte PBT-Spritzverfahren erzeugt mehr Formbelag

(1) Gründe
Die Bildung von Formbelag wird durch den hohen Gehalt an kleinen Molekülen oder die schlechte thermische Stabilität von Materialien verursacht. Im Vergleich zu anderen Materialien ist es bei PBT leicht, Formkrusten zu erzeugen, da es Oligomere und Reste kleiner Moleküle aufweist, die normalerweise im Bereich von 1 % bis 3 % liegen. Und nach der Einführung von Glasfasern offensichtlicher. Dies führt zu einem kontinuierlichen Verarbeitungsprozess, der die Form regelmäßig reinigen muss, was zu einer geringen Produktionseffizienz führt.

(2) Lösungen
Reduzieren Sie die Menge an niedermolekularen Additiven (wie Schmiermittel, Haftvermittler usw.), versuchen Sie, Polymeradditive zu wählen;
Verbessern Sie die thermische Stabilität von PBT, reduzieren Sie den thermischen Abbau von kleinmolekularen Produkten während der Verarbeitung;

Die thermische Hydrolyse von PBT ist schlecht.

(1) Gründe
Der Hauptfaktor, der die Hydrolyse von PBT beeinflusst, ist die Konzentration der endständigen Carboxylgruppe. Da PBT Esterbindungen enthält, brechen die Esterbindungen, wenn es bei einer Temperatur über der Glasübergangstemperatur in Wasser gegeben wird. Die durch die Hydrolyse gebildete saure Umgebung beschleunigt die Hydrolysereaktion und verringert die Leistung stark.

(2) Lösungen
Die Zugabe eines Hydrolysestabilisators, wie carbonisiertes Diimid, wird die durch Hydrolyse erzeugte Carboxylgruppe verbrauchen, die Säurehydrolysegeschwindigkeit von PBT verlangsamen und die Hydrolysebeständigkeit von PBT-Harz verbessern.
Durch Blockieren der endständigen Carboxylgruppe von PBT kann die Konzentration der endständigen Carboxylgruppe verringert werden, um die Hydrolysebeständigkeit von PBT zu verbessern. Beispielsweise werden Additive mit funktionellen Epoxidgruppen (wie etwa der SAG-Reihe, ein statistisches Copolymer von Styrol-Acrylnitril-GMA) hinzugefügt, und das Ende wird durch die Reaktion der funktionellen Gruppe GMA mit der endständigen Carboxylgruppe von PBT versiegelt, so wie zur Verbesserung der Hydrolysebeständigkeit von PBT.