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一、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯概述
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(簡(jiǎn)寫(xiě)PBT)是1970年開(kāi)始工業(yè)化生產(chǎn)綜合性能優(yōu)良的新型工程塑料，目前它和增強(qiáng)PET一起成為繼尼龍、聚碳酸脂、聚甲醛、改性聚笨醚之后的第五大工程塑料。
PBT的工業(yè)合成工藝路線與PET生產(chǎn)相似，以對(duì)苯甲酸二甲酯與丁二醇為原料進(jìn)行酯交換法反應(yīng)而制得，也有用對(duì)笨二甲酸與丁二醇為原料直接酯化反應(yīng)制得。反應(yīng)溫度為150-170℃，在催化劑存在下，按縮聚反應(yīng)進(jìn)行。
PBT與PET一樣為線型熱塑性樹(shù)脂，兩者的性能對(duì)比如表17所示。
PBT在成型加工時(shí)，應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：
1、樹(shù)脂的特性粘度對(duì)產(chǎn)品性能的影響：樹(shù)脂的特性粘度越大，其沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率也越來(lái)越大。特性粘度不同，產(chǎn)品用途也不同，如下所述：
特性粘度小于0.85的低粘度樹(shù)脂主要用于紙板等耐熱涂層及食品等包裝。
特性粘度在0.85-1.0之間的中粘度樹(shù)脂可做高精密工程部件、凸輪、機(jī)殼、辦公設(shè)備、汽車部件等。
特性粘度大于1.0的高粘度樹(shù)脂，常用于耐蝕泵、電熨斗、咖啡過(guò)濾器外殼等。
2、水含量的影響：水含量增加，產(chǎn)品性能急劇下降，一般要求在成型前一定烘干，使其含水量降到0.03%.以下。
3、玻纖含量：一般取玻纖含量為30%，綜合性指標(biāo)較好，玻纖長(zhǎng)度在0.1-1毫米之間，最好采用無(wú)堿無(wú)捻40支/20股粗紗，玻纖要經(jīng)KH-550系列的硅烷偶聯(lián)劑處理過(guò)為好。
4、阻燃劑用量要適當(dāng)，應(yīng)不影響制品機(jī)械性能及不腐蝕設(shè)備和模具為好。常用阻燃劑有十嗅聯(lián)苯醚、三氧化二銻、同時(shí)再并用玻纖、滑石粉等，一般添加量在30%以下。
5、成型設(shè)備：一般采用長(zhǎng)玻璃纖維直接引入雙螺桿擠出劑的方法，也可用短玻纖增強(qiáng)PBT。注射成型溫度一般為245-270℃，模具溫度80-90℃，非增強(qiáng)PBT的模具溫度要低些，40-60℃。
二、PBT的改性及應(yīng)用舉例
PBT大部分以增強(qiáng)品種出現(xiàn)，增強(qiáng)品種占整個(gè)PBT產(chǎn)量的80%以上。PBT改性除用化學(xué)接枝、嵌段、共聚改性外，大量的改性是物理方面，增強(qiáng)和填充改性，共混改性，添加劑改性等。
1、增強(qiáng)和填充改性
玻璃纖維增強(qiáng)是最多的品種，除此之外，還有用碳纖維增強(qiáng)，添加量與玻纖含量相似，也在10-40%之間，一般選用30%的多，增強(qiáng)后，其拉伸強(qiáng)度，耐熱性能大大提高，成型收縮率也降低不少。
加入玻纖后，易引起制品表面紋理及光澤不足的缺點(diǎn)，此時(shí)可以加入少量的PET樹(shù)脂或20%的甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物，可改善表面光澤性。
另玻纖增強(qiáng)PBT易產(chǎn)生纖維取向，造成制品翹曲和變形，此時(shí)可在加入玻纖的基礎(chǔ)上，再填充云母、玻璃微珠、滑石粉、石棉纖維、玻璃片等無(wú)機(jī)填料，可改善制品的翹曲性，一般復(fù)合填料的總含量應(yīng)在45%以下為好。
2、共混改性
PBT的溶解度參數(shù)較大，為10.8，低于聚丙烯腈(15.4)、尼龍(12.7-13.6)、酚醛樹(shù)脂(11.5)，容易與其他高分子物共混改性。
PBT/PET二者相容性很好，可提高熱變形溫度和高溫下的彈性模量，一般添加15-30%的PET材脂。
PBT/聚醚型聚酯嵌段共聚物：可改善沖擊弧渡，而且不影響玻璃纖維及其他填料的添加，有時(shí)再并用聚丙烯腈效果更加明顯，另外PBT還可以與二苯乙烯二羧酸聚酯、芳香族/脂肪族共聚聚酯等共混可改進(jìn)沖擊強(qiáng)度。
PBT/聚碳酸酯：PC的分子量可在2-10萬(wàn)之何，同時(shí)再加0.5-2%的胺基聚合物，效果較好。也有加進(jìn)丁二烯接枝共聚體、EVA、丙烯酸類橡膠、聚氨酯彈性體等，可提高韌性、剛性和耐熱性，用于汽車保險(xiǎn)杠、車門(mén)等
PBT/PE類，PBT直接與聚乙烯共混，效果不好，一般采用乙烯的共聚物，如：聚乙烯一丁烯一馬來(lái)酸酐、聚乙烯-馬來(lái)酸酐、聚乙烯一丁烯一馬來(lái)酰亞胺等，添加量為20%。
PBT/EVA：EVA添加量為50%，可改善沖擊性，降低成型溫度等性能。
PBT/改性abs：加入量為10-15%，可提高耐沖擊性，耐熱性，降低成型收縮率。
PBT/PC/PU：三者共混比例為：50：25：25時(shí)其中沖擊強(qiáng)度可提高20倍，其中PU的分子量選用1800-3500之間的線性聚合物為好，有時(shí)再加進(jìn)0.1-1%的異氰酸，則效果更加明顯。有時(shí)不用PU用尼龍也可，尼龍的相對(duì)粘度為 1.65-3.5之間為好。
PBT還可與甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯共聚物(MBS)、丁腈橡膠、PP、聚砜、聚酰亞胺、酚醛等進(jìn)行共混。
3、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯其他改性
阻然改性：一般用十澳聯(lián)笨醚和三氧化二銻并用，制備耐燃級(jí)PBT;也有采用3-15%的溴化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂與三氧化二銻并用，或用溴化對(duì)苯二甲酸類聚酯與三氧化二銻并用，或用溴化聚碳酸酯并用三氧化二銻等方法。
耐磨改性：是在PBT中加入5-40%的聚烯烴的同時(shí)，再加入0.1-15%的二硫化鉬或石墨，其中聚烯烴包括HDPE、LDPE、 PP、 EVA、 EPM等，填料粒徑在30微米較好。
改善熱穩(wěn)定性：可加入0.01-10%的異氰酸或多碳二酰亞胺化合物，或雜環(huán)化合物，萘基對(duì)笨二胺等，可使PBT制品的連續(xù)使用溫度達(dá)120-130℃。
實(shí)例：玻璃纖維增強(qiáng)PBT工藝
玻纖增強(qiáng)PBT工藝路線為：采用長(zhǎng)玻纖粗紗可在單、雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。機(jī)頭為包復(fù)直角式，機(jī)身三段溫度220、240、250℃，螺桿轉(zhuǎn)速30-50轉(zhuǎn)/分，玻纖規(guī)格10支/5股無(wú)堿、無(wú)捻粗紗、經(jīng)偶聯(lián)劑預(yù)處理，并在90℃干燥48小時(shí)，PBT樹(shù)脂特性粘度1.05，,4×4×2毫米切片，在130℃鼓風(fēng)烘箱中3小時(shí)干燥。
工藝流程為玻璃纖維通過(guò)預(yù)熱器引入直角包復(fù)機(jī)頭，同時(shí)開(kāi)動(dòng)擠出機(jī)和牽引切粒機(jī)，此時(shí)玻纖與PBT包復(fù)成包復(fù)條經(jīng)水槽冷卻，然后切粒，粒料千燥后再回?cái)D出機(jī)重新擠一次，使之料更加均勻。
玻纖含量增加，機(jī)械強(qiáng)度、熱性能、比重均增加，伸長(zhǎng)率降低，對(duì)電性能影響不大，加工性能雖差些，但靠適當(dāng)提高注射壓力，仍有很好的成型加工性能，所以影響不大，一般玻纖含量在30%左右為好。
有時(shí)螺桿轉(zhuǎn)速增加，容易使玻纖長(zhǎng)度變短，造成PBT強(qiáng)度下降。
在新料中摻進(jìn)25%以下的回收料，對(duì)制品的張度約有10-15%的強(qiáng)度損失，對(duì)要求不太高的制品，仍可使用。
