El tereftalato de polibutanodiol (PBT) tiene excelentes propiedades integrales, como alta cristalinidad, creación rápida de prototipos, resistencia a la intemperie, bajo coeficiente de fricción, alta temperatura de deformación térmica, buenas propiedades eléctricas, excelentes propiedades mecánicas, resistencia a la fatiga, puede ser soldadura ultrasónica.

Sin embargo, su resistencia al impacto con muescas es baja, la tasa de contracción de formación es grande, la resistencia a la hidrólisis es pobre, fácil de erosionar por hidrocarburos halogenados, después del refuerzo de fibra de vidrio, debido a que la contracción longitudinal y horizontal del producto es inconsistente y fácil de deformar productos.

A continuación, veamos las causas y soluciones de problemas comunes en la modificación de PBT.

Sensibilidad a la muesca

(1) Razones
El anillo de benceno y el grupo éster en la molécula de PBT forman un gran sistema conjugado, lo que reduce la flexibilidad de la cadena molecular y aumenta la rigidez molecular. Además, la presencia de un grupo éster polar y un grupo carbonilo aumenta la fuerza intermolecular y mejora aún más la rigidez molecular, lo que da como resultado una tenacidad deficiente.

(2) Soluciones
a) modificación de la polimerización
La modificación de la polimerización consiste en introducir nuevos segmentos de cadena flexibles en las moléculas de PBT en el proceso de polimerización mediante copolimerización, injerto, bloqueo, entrecruzamiento, etc., para que tenga buena tenacidad.

b) modificación de mezcla
La modificación de mezcla consiste en mezclar o combinar el modificador o el material de alta resistencia al impacto con PBT, de modo que se distribuya en la matriz de PBT como una fase dispersa, utilizando la compatibilidad parcial de los dos componentes o la unión de interfaz adecuada para mejorar el rendimiento de impacto de muesca de PBT. Por ejemplo, POE-g-GMA, un compatibilista de reactividad, se agrega a PBT para mejorar la fuerza de interfaz a través de una reacción de compatibilización in situ entre GMA y el grupo carboxilo terminal de PBT, para lograr un efecto endurecedor.

Los productos de PBT de paredes delgadas requieren mayor movilidad

(1) Razones

En el campo de la electrónica, automotriz e industrias electrónicas, los componentes más delgados son la tendencia, lo que requiere una mayor movilidad de los materiales, para lograr el llenado del molde con el menor vertido posible. presión de llenado del instrumento o fuerza de cierre del molde. A menudo también se logran ciclos más cortos usando composiciones de poliéster termoplástico con baja viscosidad. Además, una buena capacidad de fluidez es importante, por ejemplo, para composiciones de poliéster termoplástico altamente empaquetadas con una fracción de masa de más del 40 % de fibra de vidrio y/o minerales.

(2) Soluciones

a) Seleccione PBT de bajo peso molecular, pero la reducción del peso molecular afectará las propiedades mecánicas;
b) la liquidez de PBT se puede mejorar con aceleradores de flujo como estearato o éster de lignito, pero estos ésteres de bajo peso molecular se filtrarán durante el procesamiento y uso del producto;
c) Para el material PBT que necesita endurecimiento, la adición del agente endurecedor ciertamente conducirá a la disminución de la liquidez, por lo que es necesario elegir el agente endurecedor que tenga menos influencia en la liquidez;
d) Agregar poliéster similar de bajo peso molecular con estructura específica, como CBT, CBT es una resina funcional con estructura de oligopoliéster macrocíclico y tiene buena compatibilidad con PBT, muy poca cantidad de adición, puede mejorar en gran medida la fluidez de la resina, y casi no lo hace afectar las propiedades mecánicas;
e) Cuando se agregan nanomateriales, los nanomateriales idealmente dispersos juegan un papel similar a la lubricación interna en PBT, lo que puede mejorar la fluidez de PBT. Sin embargo, la dispersión de los nanorellenos es una dificultad importante en el proceso de modificación de la mezcla.

El material PBT reforzado con fibra de vidrio se deforma fácilmente

(1) Razones
El alabeo es el resultado de una contracción desigual del material. La deformación del producto puede ser causada por la orientación y cristalización de los componentes en el material, las condiciones tecnológicas inadecuadas utilizadas en el moldeo por inyección, la forma y posición incorrectas de la compuerta en el diseño del molde y el grosor desigual de la pared. en el diseño del producto.

La deformación de los compuestos PBT/GF se debe principalmente al hecho de que la orientación de la fibra de vidrio en la dirección del flujo restringe la contracción de la resina, y la cristalización inducida de PBT alrededor de la fibra de vidrio fortalece este efecto, haciendo que el flujo longitudinal (flujo dirección) contracción del producto menor que la transversal (perpendicular a la dirección del flujo). Esta contracción desigual conduce a la deformación de los compuestos PBT/GF.

(2) Soluciones
a) Añadir minerales. La simetría de forma de los rellenos minerales se utiliza para reducir la anisotropía causada por la orientación de la fibra de vidrio.
b) Agregar materiales amorfos. Reduzca la cristalinidad de PBT, reduzca la contracción desigual causada por la cristalización, como agregar ASA o AS, pero tienen poca compatibilidad con PBT, es necesario agregar compatibilizadores apropiados;
c) Ajustar el proceso de moldeo por inyección. Si corresponde, aumente la temperatura del molde, aumente el ciclo de inyección.

Problema de fibra flotante de superficie PBT reforzada con fibra de vidrio

(1) Razones

Las causas de la fibra flotante son más complejas. En resumen, existen principalmente los siguientes aspectos:

(1) La compatibilidad de PBT y fibra de vidrio es muy pobre, lo que hace que los dos no se puedan unir de manera efectiva;
(2) La viscosidad del PBT y la fibra de vidrio es muy diferente, lo que da como resultado una tendencia a la separación entre los dos en el proceso de flujo. Cuando el efecto de separación es mayor que la fuerza adhesiva, se producirá la separación y la fibra de vidrio flotará hacia la capa exterior y se filtrará.
(3) La presencia de fuerza de corte no solo conducirá a diferencias en la viscosidad local, sino que también destruirá la viscosidad de fusión de la capa interfacial en la superficie de la fibra de vidrio. Cuanto menor sea la viscosidad del fundido, la capa interfacial dañada, menor será la fuerza de unión sobre la fibra de vidrio. Cuando la viscosidad alcanza un cierto nivel, la fibra de vidrio se librará de la unión de la matriz de resina PBT y se acumulará gradualmente en la superficie y quedará expuesta.
(4) Influencia de la temperatura del molde. Debido a la baja temperatura de la superficie del molde, la fibra de vidrio de peso ligero y condensación rápida se congela instantáneamente. Si no está completamente rodeado de material fundido a tiempo, quedará expuesto y formará una "fibra flotante".

(2) Soluciones
Se agregaron compatibilizadores, dispersantes y lubricantes para mejorar el problema de la fibra flotante. Como el uso de un tratamiento superficial especial de fibra de vidrio, o agregar compatibilizadores (como: SOG, un compatibilizador modificado con PBT de buen flujo), a través del papel de "puente", aumenta la adherencia de PBT y fibra de vidrio.
Optimización del proceso de formación para mejorar el problema de la fibra flotante. La temperatura de moldeo por inyección y la temperatura del molde más altas, la presión de moldeo por inyección y la contrapresión más altas, la velocidad de moldeo por inyección más rápida y la velocidad del tornillo más baja pueden mejorar el problema de la fibra flotante hasta cierto punto.

El proceso de inyección de PBT reforzado con fibra de vidrio produce más cascarilla de molde

(1) Motivos
La formación de cascarilla de molde se debe al alto contenido de moléculas pequeñas oa la baja estabilidad térmica de los materiales. En comparación con otros materiales, PBT es fácil de generar incrustaciones de moho debido a su tasa de residuos de moléculas pequeñas y oligómeros, generalmente en el rango de 1% a 3%. Y tras la introducción de la fibra de vidrio, más evidente. Esto conducirá al proceso de procesamiento continuo, la necesidad de limpiar el molde con regularidad, lo que resulta en una baja eficiencia de producción.

(2) Soluciones
Reduzca la cantidad de aditivos moleculares pequeños (como lubricantes, agentes de acoplamiento, etc.), intente elegir aditivos poliméricos;
Mejore la estabilidad térmica de PBT, reduzca la degradación térmica de productos moleculares pequeños durante el procesamiento;

La hidrólisis térmica de PBT es pobre

(1) Razones
El principal factor que afecta la hidrólisis de PBT es la concentración del grupo carboxilo terminal. Debido a que el PBT contiene enlaces éster, los enlaces éster se romperán cuando se coloquen en agua a una temperatura superior a la temperatura de transición vítrea. El entorno ácido formado por la hidrólisis acelera la reacción de hidrólisis y disminuye drásticamente el rendimiento.

(2) Soluciones
Agregar un estabilizador de hidrólisis, como diimida carbonizada, consumirá el grupo carboxilo producido por hidrólisis, ralentizará la tasa de hidrólisis ácida de PBT y mejorará la resistencia a la hidrólisis de la resina PBT.
Al bloquear el grupo carboxilo terminal de PBT, la concentración del grupo carboxilo terminal se puede reducir para mejorar la resistencia a la hidrólisis de PBT. Por ejemplo, se agregan aditivos con grupo funcional epoxi (como la serie SAG, un copolímero aleatorio de estireno - acrilonitrilo -GMA), y el terminal se sella mediante la reacción del grupo funcional GMA con el grupo carboxilo terminal de PBT, de modo que para mejorar la resistencia a la hidrólisis de PBT.