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    改性材料廠改性PBT材料注塑六大常見問題解決方案

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    改性材料廠改性PBT材料注塑六大常見問題解決方案

    發布日期:2016-10-18 00:00 來源:http://www.mon43.com 點擊:

    改性PBT材料注塑六大常見問題解決方案


    改性材料廠PBT改性材料工藝特性

    PBT具有優異的綜合性能,如可快速成型、結晶度高、耐候性、耐磨性、熱變形溫度高、電氣性質佳、力學性能優良、耐疲勞性、還超聲波焊接等。但其沖擊韌性低,相對比較硬脆、成型收縮率大、耐水解性差、易受鹵化烴侵蝕,經玻纖增強后,制品容易發生翹曲。

    下面,將簡單的闡述一下PBT改性材料中容易碰到的注塑問題改善方法。


    一、缺口敏感性


    原因:

    PBT分子中的苯環和酯基形成大的共軛體系,減小了分子鏈的柔曲性,使分子剛性增加,并且極性酯基、羰基的存在使分子間作用力增大,分子剛性進一步增強,從而韌性很差。

    解決方法:

    a) 聚合改性

    聚合改性就是通過共聚、接枝、嵌段、交聯等手段在聚合過程中在PBT分子中引入新的柔性鏈段,使其具有良好的韌性。

    b) 共混改性

    共混改性就是將改性劑或高沖擊強度材料與PBT共混或復合,使其作為分散相分布在PBT基體中,利用兩組分的部分相容性或適當的界面黏結作用,提高PBT的缺口沖擊性能。如在PBT中添加反應性增容劑POE-g-GMA,通過GMA與PBT的端羧基的原位增容反應,加強界面作用力,以達到增韌效果。更多相關內容,回復“PBT”或者“改性”即可查看。


    二、注塑薄壁PBT制品時,容易遇到材料流動性不足


    改性材料廠在電子電器、汽車電子工業領域,組件更薄是趨勢,這就要求材料需要更高的流動性,才能以盡可能小的相應澆注器械的填充壓力或合模力來實現型模的填充。


    圖1:薄壁電子原件

    改善方法:

    1.注塑工藝上可以通過提升注塑溫度和注塑壓力來提高材料注塑時的流動性,同時可以通過提高模溫和注射速度來減緩材料的過快冷凝。

    其外,模具方面需要開設良好的排氣。還可以適當地開寬進膠口,這樣的話一方面可以改善材料流動性,另一方面還可以提高注塑工藝的調整上限。

    但現實生產中可能遇到的問題是,溫度壓力提上來后,制件是能注滿,但因為是薄壁制件,高溫高壓的工藝條件下,產品容易出現脆裂,到時候可能需要材料方面的改善去適應了。

    2. 材料方面:為了改善PBT的硬脆性,一般是考慮加進一定量的增韌劑。但增韌劑的加入又會導致流動性的下降。我司研發工程師憑借其十多年的PBT塑料改性經驗,已掌握了對流動性影響極少的增韌配方,可以大大改善薄壁PBT產品的脆性問題。

    此外加入如CBT等具有特定結構的同類低分子聚酯,因其與PBT具有很好的相容性,所以極少的添加量,就可以大幅度提高樹脂的流動性,而幾乎不影響力學性能。


    三、玻纖增強PBT材料容易翹曲


    原因:

    翹曲是材料不均勻收縮的結果。材料中組分的取向和結晶、注塑時采用不恰當的工藝條件、模具設計時澆口形狀和位置不對、制品設計時壁厚厚薄不勻等都會造成制品的翹曲。

    PBT/GF復合材料的翹曲主要是玻纖在流動方向上的定向限制了樹脂的收縮,PBT在玻纖周圍的誘導結晶又強化了這種效果,使得制品的縱向(流動方向)收縮小于橫向(與流動方向垂直的方向),這種不均勻收縮便導致了PBT/GF復合材料的翹曲。


    圖2:未填充材料和填充材料的收縮不均

    解決方法:

    1.注塑工藝:因為這是加玻纖后橫縱分子取向差異導致的翹曲,所以注塑工藝上需要適當提高模具溫度和注塑周期來改善。

    2.材料方面:如果工藝上沒能讓翹曲得到改善,可以對材料配方進行優化。其一加入礦物,利用礦物填料形狀的對稱性減輕玻纖取向造成的各向異性。其二,加入如AS等非晶材料,來減少結晶造成的不均勻收縮。我司有成熟且穩定的PBT抗翹曲的產品方案,同時客戶根據客戶的要求針對性去訂做產品方案?;貜汀安@w”或者“PBT”可以了解更多信息。


    四、玻纖增強PBT表面浮纖問題


    原因:

    浮纖產生的原因比較復雜,簡單說來,主要有以下幾個方面

    (a)PBT與玻纖相容性很差,導致二者無法有效的粘結在一起;

    (b)PBT與玻纖的粘度差異很大,導致二者在流動過程中形成分離的趨勢,當分離作用大于粘合力時就會發生脫離,玻纖浮向外層而外漏;

    (c)剪切力的存在,既會導致局部粘度有差異,又會破壞玻纖表面的界面層熔體粘度愈小,界面層受損,玻璃纖維受到的粘結力也愈小,當粘度小到一定程度時,玻璃纖維便會擺脫PBT樹脂基體的束縛,逐漸向表面累積而外露。

    (d)模具溫度影響。由于模具型面溫度較低,質量輕冷凝快的玻璃纖維被瞬間凍結,若不能及時被熔體充分包圍,就會外露而形成“浮纖”。


    圖3:玻纖增強PBT的表面浮纖圖

    解決方法:

    1.注塑工藝:可用較高的注塑溫度和模具溫度,較大的注塑壓力和背壓,較快的注塑速度和較低的螺桿轉速,都可以一定程度改善浮纖問題。

    2.材料方面:在PBT改性時可加入相容劑、分散劑和潤滑劑等改善浮纖問題。也可以使用PBT短纖類產品,短纖材料相對于長纖將極大的改善產品浮纖問題。


    五. 玻纖增強PBT注塑過程易產生較多的模垢


    原因:

    模垢產生是由材料的小分子含量過高或者材料的熱穩定性較差引起的。PBT由于其寡聚物和小分子殘留率通常在1%~3%,相對與其他材料容易產生模垢。而在引入玻纖以后,更加明顯。這將導致在連續加工過程中,需要定時清理模具,造成生產效率低下。


    圖4:注塑機模具的模垢現象

    解決方法:

    1) 減少小分子助劑的添加量(如潤滑劑、偶聯劑等),盡量選擇高分子助劑;

    2) 改性材料廠改善PBT的熱穩定性,減少加工過程中熱降解產生的小分子產物;


    六、PBT耐熱水解性較差


    原因:

    影響PBT水解的主要因素是端羧基濃度。由于PBT含有酯鍵,在高于其玻璃化轉變溫度的溫度下置于水中會發生酯鍵斷裂,水解形成的酸性環境使水解加速反應,性能急劇下降。


    圖5:PBT耐熱水解圖

    解決方法:

    1)添加水解穩定劑,如碳化二亞胺,水解穩定劑會消耗水解產生的羧基,減緩PBT的酸性水解速度,提高PBT樹脂的抗水解性。

    2)通過添加封閉PBT端羧基的方法,降低端羧基濃度,提高PBT的抗水解性,如加入帶環氧官能團的助劑(如SAG系列, 一種苯乙烯-丙烯腈-GMA的無規共聚物),通過官能團GMA與PBT端羧基反應來封端,改性材料廠從而提高PBT的抗水解性。


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