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干货 | 工程塑料PBT合金系列的改性方法

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6662021-02-22 收藏

PBT 树脂为线性饱和树脂,本身易结晶,又由于在加工过程中玻纤取向产生的各向异性,因此其塑料制品容易翘曲变形。PBT 与其他树脂的相容性良好,又因为共混改性研发周期短、成本低,因此国内外普遍采用共混来对其进行改性。用于PBT 的共混改性的聚合物主要有PC、PET、ABS、PP 以及弹性体。塑联网整理的工程塑料PBT的合金改性方法如下


塑料PBT

一、PP /PBT 合金:

聚丙烯( PP) 价格便宜,来料丰富,加工性能优异,是重要的通用树脂。PP /PBT 合金与ABS /PBT合金相比耐热性和耐化学腐蚀性都更好,但是由于分子极性和分子链结构的差异,PP /PBT 共混时易发生相分离现象,简单的机械共混无法满足PBT 工程化的要求。因此在PBT、PP 共混过程中需要加入适量的相容剂,使体系相分散变得均匀,并在2者相界面形成PP-g-PBT 共聚物,使界面厚度增加,相互作用增强,从而减小界面张力,起到稳定分散相形态的作用。

二、PC/PBT 合金:

聚碳酸酯( PC) 性能优良,在温度大于PC 玻璃化温度150 ℃的条件下,可以与PBT 以任何比例熔融共混。共混后的PC /PBT 合金既可以克服PC 成型加工性、耐磨性不足的缺点,同时又弥补了PBT 缺口冲击强度、耐冲击性和耐热性不足的缺点。但由于PBT 为结晶聚合物,PC 为非结晶聚合物,2 者合金为典型的非晶与结晶共混体系代表,因此共混改性时易发生相分离,导致体系界面黏结不良,相容性较差,因此在共混过程中会添加一定量的相容剂来破坏PBT 结晶,提高体系相容性[11-12],同时为了进一步提高PC /PBT 合金的韧性和强度,在共混的过程中也会添加一定量的增韧剂和玻纤。

三、ABS /PBT 合金:

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯( ABS) 机械性能优异,化学稳定性、耐磨性、耐热性、低温冲击等性能都表现良好,因此广泛应用于工程塑料的冲击改性。PBT 与其共混不仅可以降低PBT 的成品收缩率,ABS 含有的橡胶相也可以提高PBT 的缺口冲击强度。研究表明适当调整ABS 结构,提高ABS 中的橡胶相至50% ~ 60% 可实现在低温条件下对PBT 的增韧,而提高ABS 接枝率,则可提高ABS /PBT 合金的的冲击强度。

四、PET/PBT 合金:

聚对苯二甲酸乙二醇酯( PET) 与PBT 溶解度参数相近(,化学结构相似,2者的混合体系相容性很好,只出现一个玻璃化转变温度Tg。但PBT 与PET 共混时会发生化学反应生成嵌段共聚物,这些嵌段共聚物后期易发生酯交换生成无规则共聚物,降低聚合物的分子质量和力学性能,最终影响合金品质,因此在共混体系中可以加入一定量的扩链剂来与2 者的羧基发生酯化反应,连接PBT与PET,生成PBT-PET、PET-PET 或PBT-PBT 的嵌段共聚物,在短时间内提高体系的相对分子质量及特性黏度[13],最终所得的PET /PBT 合金具有强度高、刚性好,热变形温度高,尺寸稳定性好,表面光泽度好等优良性能。

五、PBT 与弹性体共混:

采用弹性体增韧是PBT 增韧改性的主要方法,通常会将PBT 与丁腈橡胶、乙烯-丙烯-二烯炔、丁基橡胶、聚异丁烯橡胶等共混来提高PBT 的冲击性能。为了使PBT 与橡胶弹性体共混时能形成均一分散的微粒状,共混时会加入适量的相容剂,通过“原位”反应增容聚合物共混物并增韧聚合物,以获得所需的相形态,改善共混体系的相容性,同时提高聚合物材料的韧性。甲基丙烯酸缩水甘油酯( GMA) 、马来酸酐( MAH) 、丙烯酸丁酯等都被广泛地用于共混物的增容。不同弹性体对PBT 的增韧改性效果不同,但应注意,如果弹性体的用量过高,会引起共混物的强度、刚性、耐热性能及加工流动性能的大幅度下降。

六、PBT 与其他聚合物共混:

除了上述几种材料,一些增容效果比较好的材料如PU、SBS、EPDM、POE、ASA、EVA 等也被尝试用来熔融共混改性PBT,也有将可降解的生物树脂PBS、PCL 与PBT 共混,可制得有环保功能的PBT 合金。随着PBT 应用领域的不断扩展,PBT 的需求量和性能要求也日益增加。目前国内的PBT 改性厂家大多采用按订单生产,基本能满足市场所需。但国内的PBT 改性产品大多处于中低端市场,高端市场基本由巴斯夫等外商把控。未来PBT 改性的研究重点应是在降低成本和满足环保要求的前提下,进一步提高PBT 的性能指标,使其功能多样化,产品系列化,附加值最大化。

来源:PBT产业链,如侵删

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