ポリブタンジオール テレフタレート (PBT) は、高い結晶性、ラピッド プロトタイピング、耐候性、低摩擦係数、高い熱変形温度、良好な電気的特性、優れた機械的特性、耐疲労性などの優れた包括的な特性を備えており、超音波溶接が可能です。

しかし、ノッチ付き衝撃強度が低く、成形収縮率が大きく、耐加水分解性が低く、ハロゲン化炭化水素によって侵食されやすく、ガラス繊維強化後、製品の縦方向と横方向の収縮が一致しないため、製品が反りやすい。

以下に、PBT の変更でよくある問題の原因と解決策を見てみましょう。

ノッチ感度

(1) 理由
PBT 分子のベンゼン環とエステル基は大きな共役系を形成し、分子鎖の柔軟性を低下させ、分子の剛性を高めます。また、極性エステル基やカルボニル基の存在により分子間力が高まり、さらに分子剛性が高くなり、靭性が低下します。

(2) 解決策
a) 重合変性
重合変性とは、重合過程で PBT 分子に新しい柔軟な鎖状セグメントを共重合、グラフト、ブロック、架橋などの方法で導入し、良好な靭性を持たせることです。

b) 混合調整
ブレンディング改質とは、改質剤または高衝撃強度材料を PBT とブレンドまたは配合することで、2 つの成分の部分的な相溶性または適切な界面結合を使用して分散相として PBT マトリックスに分散させ、ノッチ衝撃性能を向上させます。 PBT。たとえば、反応性相溶化剤であるPOE-g-GMAをPBTに添加して、GMAとPBTの末端カルボキシル基との間のin-situ相溶化反応により界面力を高め、強化効果を達成します。

PBT 薄肉製品には高い流動性が要求される

(1) 理由

電子、自動車、電子産業の分野では、部品の薄肉化がトレンドとなっており、材料の流動性を高める必要があり、対応する注入量をできるだけ少なくして金型充填を実現する必要があります。器具の充填圧力または型締力。低粘度の熱可塑性ポリエステル組成物を使用すると、より短いサイクルも達成されることが多い。さらに、例えば、ガラス繊維および／または鉱物の質量分率が４０％を超える高度に充填された熱可塑性ポリエステル組成物では、良好な流動性が重要である。

(2) 解決策

a) 低分子量の PBT を選択しますが、分子量を下げると機械的特性に影響します。
b) PBT の流動性は、ステアレートや亜炭エステルなどの流動促進剤で改善できますが、これらの低分子量エステルは、製品の加工や使用中に漏出します。
c) 強化が必要な PBT 材料の場合、強化剤の添加は流動性の低下につながるため、流動性への影響が少ない強化剤を選択する必要があります。
d) CBT などの特定の構造を持つ同様の低分子ポリエステルを追加すると、CBT は大環状オリゴポリペット構造を持つ機能性樹脂であり、PBT との相溶性が良好で、添加量が非常に少なく、樹脂の流動性を大幅に改善でき、ほとんど変化しません。機械的特性に影響を与えます。
e) ナノ材料を添加すると、理想的に分散したナノ材料が PBT の内部潤滑に似た役割を果たし、PBT の流動性を向上させることができます。しかし、ナノフィラーの分散は、混合改質プロセスにおける大きな問題です。

ガラス繊維強化 PBT 材料は反りやすい

(1) 理由
反りは、材料の不均一な収縮の結果です。製品の反りは、材料内のコンポーネントの配向と結晶化、射出成形で使用される不適切な技術条件、金型設計におけるゲートの形状と位置の誤り、および壁の不均一な厚さが原因で発生する可能性があります。製品設計で。

PBT/GF 複合材料の反りは、主にガラス繊維の流れ方向への配向が樹脂の収縮を制限するという事実によるものであり、ガラス繊維の周りで誘発された PBT の結晶化がこの効果を強化し、縦 (流れ) を作ります。方向) 横方向 (流動方向に垂直) より小さい製品の収縮。この不均一な収縮は、PBT/GF 複合材料の反りにつながります。

(2) ソリューション
a) ミネラルを追加します。無機フィラーの形状の対称性を利用して、ガラス繊維の配向によって生じる異方性を低減します。
b) 非晶質材料を追加します。PBT の結晶化度を下げ、ASA または AS を追加する AS などの結晶化によって引き起こされる不均一な収縮を減らしますが、PBT との相溶性が低く、適切な相溶化剤を追加する必要があります。
c) 射出成形プロセスを調整します。必要に応じて金型温度を上げ、射出サイクルを適切に上げます。

ガラス繊維強化 PBT 表面の繊維浮き問題

(1) 原因

繊維浮きの原因はもっと複雑です。要するに、主に次の側面があります。

(1) PBT とガラス繊維の適合性は非常に低く、2 つが効果的に結合できません。
(2) PBT とガラス繊維の粘度は大きく異なるため、フロー プロセスで 2 つが分離する傾向があります。剥離効果が接着力よりも大きい場合、剥離が発生し、ガラス繊維が外層に浮いて漏れ出します。
(3) せん断力の存在は、局所的な粘度の違いにつながるだけでなく、ガラス繊維表面の界面層の溶融粘度も破壊します。溶融粘度が小さいほど、界面層が損傷し、ガラス繊維への結合力が小さくなります。粘度が一定のレベルに達すると、ガラス繊維は PBT 樹脂マトリックスの結合を取り除き、徐々に表面に蓄積して露出します。
(4) 金型温度の影響。金型表面の温度が低いため、軽量で結露の早いガラス繊維が瞬時に凍結します。時間内に溶融物に完全に囲まれていない場合、露出して「浮遊繊維」を形成します。

(2) ソリューション
浮遊繊維の問題を改善するために、相溶化剤、分散剤、および潤滑剤が添加されました。ガラス繊維の特殊な表面処理の使用、相溶化剤 (SOG、良好な流れの PBT 変性相溶化剤など) の追加など、「ブリッジ」の役割により、PBT とガラス繊維の接着性が向上します。
浮遊繊維の問題を改善するための成形プロセスの最適化。射出成形温度と金型温度を高くし、射出成形圧力と背圧を大きくし、射出成形速度を速くし、スクリュー速度を遅くすると、浮遊繊維の問題をある程度改善できます。

ガラス繊維強化 PBT 射出成形プロセスでは、より多くのモールド スケールが生成され

ます
。他の材料と比較して、PBT はそのオリゴマーと低分子の残留率が通常 1% ～ 3% の範囲であるため、モールド スケールを生成しやすいです。そしてガラス繊維の導入後、より明白です。これは連続処理プロセスにつながり、金型を定期的に洗浄する必要があり、生産効率が低下します。

(2) ソリューション
低分子添加剤 (潤滑剤、カップリング剤など) の量を減らし、ポリマー添加剤の選択を試みます。
PBT の熱安定性を改善し、処理中の低分子製品の熱劣化を減らします。

PBT の熱加水分解が悪い

(1) 理由
PBT の加水分解に影響を与える主な要因は、末端カルボキシル基の濃度です。PBTにはエステル結合が含まれているため、ガラス転移温度以上の水に入れるとエステル結合が切れます。加水分解によって形成された酸性環境は、加水分解反応を促進し、性能を大幅に低下させます。

(2) 解決策
炭化ジイミドなどの加水分解安定剤を添加すると、加水分解により生成したカルボキシル基が消費され、PBT の酸加水分解速度が遅くなり、PBT 樹脂の耐加水分解性が向上します。
PBTの末端カルボキシル基を封鎖することにより、末端カルボキシル基濃度を低下させ、PBTの耐加水分解性を向上させることができます。例えば、エポキシ官能基を有する添加剤（SAGシリーズ、スチレン-アクリロニトリル-GMAのランダム共重合体）を添加し、官能基GMAとPBTの末端カルボキシル基との反応により末端を封止するため、 PBTの耐加水分解性を向上させます。