为什么不少专业的注塑厂家，会用真空除湿干燥机来烘PBT工程塑料

互推小编 2023-11-10

我是PBT，毫无疑问，在不少场合我是一款价廉物美的好材料，在汽车接插件、电子电器的应用中，大家经常可以看到我的身影，但有一件事情，我希望大家能够了解：我虽然不怎么吸水，但我注塑加工时很怕水，因为少量水份（重量的0.5%就够了），在200摄氏度以上的高温环境里，短时间之内就会让我降解让我脆。所以，在德国和日本的注塑工厂，在做产品之前，常常会用真空除湿干燥机把我烘干后再注塑的，在中国，最近几年做高品质PBT功能注塑件的工厂，也越来越多采用比热风式烘料桶高效很多的除湿干燥机，来执行非常重要的干燥工艺后再注塑。这里，我想问一句，对你经常用的PBT，你有好好烘干后，再注塑吗？

一.PBT的简介

聚对苯二甲酸丁二醇酯，英文名polybutylene terephthalate（简称PBT），属于聚酯系列，是由1.4-pbt丁二醇与对苯二甲酸或者对苯二甲酸酯聚缩合而成，并经由混炼程序制成的乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯树脂。

化学名称：聚对苯二甲酸丁二酯

密度：1.31g/cm3

玻璃化转变温度：20℃

Tm：225℃

成型收缩率：1.7—2.3%

吸水率：0.34%

PBT与PET在结构上相似，不同的地方是：在酯基重复单元的亚甲基为4个，这意味着，柔性链的增加，刚性链所占比例下降，即PBT分子的柔顺性增加。因此，PBT的刚性，硬度、Tg和熔点都比PET要低，韧性比PET要高，结晶速率比PET要快，成型加工更容易。

二.PBT的发展历史

1942年，德国科学家P.Schlack,研制而成

之后，美国Celanese公司（曾经有段时间叫Ticona）进行工业开发，并以Celanex商品名上市。

1970年，以30%玻璃纤维增强塑料投放市场，商品名为X-917，后改为CELANEX

1971年，Eastman公司推出了有玻璃纤增强琏和不增强的产品同年GE公司，也开发出同类产品，有不增强、增强和自熄性的三个品种。随后，世界知名厂商德国BASF、Ticona，日本Toray、三菱化学，台湾新光合纤、长春人造树脂、南亚塑料等公司先后投入生产行列，全球生产厂商共计三十余家。

三.PBT的成型加工性能

1).PBT的吸湿性较小，但在高温下的水分比较敏感，成型加工时会使PBT分子降解，色泽变深，表面产生斑痕，故通常应进行干燥处理。

2).PBT熔料有不错的流动性，因此易于成型薄壁、形状复杂的制品，但要注意模具溢料，以及喷嘴流涎现象。

3).PBT有明显的熔点，当温度升至熔点以上时，流动性会猛然增加，尤要引起注意。

4).PBT成型加工范围较窄，冷却时结晶很快，加之流动性好，特别适于快速注射。

5).PBT了有较大的收缩率及其收缩范围，且在不同方向的收缩率差别较其他塑料更明显。

6).PBT对缺口、尖角的反应很敏感，在这些位置易出现应力集中，使承载能力大为下降，在受力或受冲击时易发生破裂，因此在设计塑件时应注意这一点，所有转角处，特别是内部转角应尽量采用圆弧过渡。

7).纯PBT的伸长率可达200%，因此带有较小凹陷的制品可以从模具上强制脱模。但用玻纤或填料填充后，其伸长率大为下降，在制品中如有凹陷就不能实施强制脱模。

8).PBT模具的流道在可能的情况下以短粗为佳，以圆流道效果最好。一般改性和未改性的PBT均可用普通流道，但玻纤增强PBT应用热流道成型才能有好效果。

9).点浇口和潜伏浇口的剪切作用大，能降低PBT熔料的表观粘度，有利于成型，是经常采用的浇口，浇口直径应以偏大为好。

10).浇口最好正对型芯腔或型芯，这样可以避免喷射，并使熔料在模腔中流动时回补最小。否则，制品容易产生表面缺陷，并使性能劣化。

四.PBT的注塑成型条件

1).料筒温度

料筒温度的选择对PBT的成型十分重要，如温度过低，塑化不良，会造成制品缺料、凹陷，收缩不均和无光泽等现象。而温度过高，会造成喷嘴流涎严重，溢边，色泽变深，甚至降解。通常，料筒温度控制在220~250℃,玻纤增强PBT控制在240~270℃。而喷嘴温度应控制在低于料筒前段温度5~10℃。

2).模具温度

模温与制品的尺寸稳定性、翘曲变形、成型周期和结晶度有直接关系。PBT易于结晶，即使在常温下结晶也很快，故模具温度不需要太高，通常为40~60℃,而玻纤增强PBT的模温稍高，通常为60~80℃。

3).注射压力

PBT熔体粘度低，流动性好，可采用中等程度的注射压力，一般为60~90MPa，玻纤增强PBT为80~100MPa，通常注射压力随塑件厚度的增加而加大，但不要超过100MPa,否则会使脱模困难。

苏州维本Wintone Z63汽车接插件强韧、防脆断专用工程塑料，在接插件的应用上， Z63材料可以帮助解决传统的PBT和尼龙材料存在的以下问题：

1.PBT和PA66接插件的脆断问题，特别是有卡扣和铰链结构的接插件容易脆断的问题。

2.PA66接插件的拉拔力受水份的影响比较大的问题，Z63注塑汽车接插件，注塑完半天就具有强韧性和良好的拉拔力，不用水处理，同时Z63的吸水率只有PA66的六分之一，拉拔力不会受使用环境的湿度的影响。

3.PBT和PA66接插件在零下30摄氏度以下时，容易脆断的问题。Z63注塑接插件具有良好的耐低温性，不易脆断。

4.增韧后的PBT和PA66，解决了常温下的脆断问题，但同时会出现在60度到120度使用时，拉拔力下降厉害的问题。Z63注塑接插件可以在常温、低温和高温的使用环境下，都保持良好的拉拔力和强韧性。

5.在多PIN针的汽车接插件应用上，PBT和PA66注塑接插件会出现翘曲的问题，主要是因为材料的流动性不够好，需要比较大的压力和速度来注塑，内应力较大，所以翘起会比较明显。Z63材料具有非常优异的加工流动性，可以帮您解决翘曲的问题。

6.PBT的水口料添加到新料中注塑接插件时，容易变脆，这是因为PBT容易高温水解。Z63材料具有优异的耐高温水解性，水口料添加量高达35%时，对接插件的力学性能影响也非常小。

五.PBT塑料常见的问题

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有优异的综合性能，如结晶度高、可快速成型、耐候性、摩擦系数低、热变形温度高、电气性质佳、力学性能优良、耐疲劳性、可以超声波焊接等。但其脆性较大以及缺口冲击强度低、成型收缩率大、耐水解性差、易受卤化烃侵蚀，经玻纤增强后，因制品纵、横向收缩率不一致易使制品发生翘曲。

下面，简单的阐述了PBT应用中的一些常见问题的原因和改善方法。

1. 脆性和缺口敏感性

原因：PBT分子中的苯环和酯基形成大的共轭体系，减小了分子链的柔曲性，使分子刚性增加，并且极性酯基、羰基的存在使分子间作用力增大，分子刚性进一步增强，从而韧性很差。

解决方法：

a) 聚合改性

聚合改性就是通过共聚、接枝、嵌段、交联等手段在聚合过程中在PBT分子中引入新的柔性链段，使其具有良好的韧性。

b) 共混改性

共混改性就是将改性剂或高冲击强度材料与PBT共混或复合，使其作为分散相分布在PBT基体中，利用两组分的部分相容性或适当的界面黏结作用，提高PBT的缺口冲击性能。如在PBT中添加反应性增容剂POE-g-GMA，通过GMA与PBT的端羧基的原位增容反应，加强界面作用力，以达到增韧效果。

2. PBT薄壁制品需要更高的流动性

在电子电器、汽车电子工业领域，组件更薄是趋势，这就要求材料需要更高的流动性，才能以尽可能小的相应浇注器械的填充压力或合模力来实现型模的填充。利用低黏度的热塑性聚酯组合物也常常能实现更短的循环周期。另外,良好的流动能力对于例如质量分数超过40%的玻璃纤维和/或矿物质的高填充热塑性聚酯组合物来说也是非常重要的。

改善方法：

1.选择低分子量的PBT，但是分子质量降低会影响机械性能。

2.借助流动促进剂如硬脂酸酯或褐煤酸酯,可以改善PBT流动性,但这类低分子质量酯会在产品加工和使用过程中渗出。

3.对于需要增韧的PBT材料，增韧剂的加入一定会导致流动性下降，故而需要选择对流动性影响更小的增韧剂。

4.加入具有特定结构的同类低分子聚酯，如CBT，CBT是一种具有大环寡聚酯结构的功能性树脂，与PBT具有很好的相容性，极少的添加量,就可以大幅度提高树脂的流动性,而几乎不影响力学性能。

5.加入纳米材料，理想分散的纳米材料在PBT中起到一种类似于内润滑的作用，可以提高PBT的流动性，但纳米填料的分散是共混改性过程中的一大难点。

六.真空除湿干燥机原理

使原材料中的水份快速蒸发而达到快速干燥的所控制的主要参数为真空度；将真空干燥机与除湿干燥机放在一起进行测试，真空干燥因为其干燥原理是利用在低压下降低水的蒸发点的原理。结果可显示真空干燥机可以节省70%-80%能耗。这主要是因为除湿干燥机的干燥剂在再生过程中需要消耗大量的能量。真空干燥的干燥时间通常为其它除湿干燥的1/5–1/6，长时间的高温干燥，会使原材料发生热的化学的以及物理的反应，使物料品质下降，诸如材料降解发脆、退色和熔融指数下降，从而影响产品质量。

以PBT干燥为例，真空干燥机缩短了物料的干燥时间。120摄氏度情况下干燥，达到0.02%最终含水量的前提下，常规的烘料料筒干燥通常需要4小时左右，而真空干燥只需要20-25分钟即可干燥完毕。这样就节约了3小时35分种的干燥时间，真空干燥机在试模工段的应用中此优势尤其明显！某些树脂或高分子物质的敏感度很高，如果干燥时间过长可能会产生应力，导致烘焦、脆化及变色等现象。所以干燥效率对于精密注塑厂家具有特别的重要性。

在塑胶扎带的应用上，苏州维本工程塑料Wintone Z63材料，作为一款耐寒耐干、免水煮强韧型扎带专用工程塑料，与传统的尼龙材料相比，Z63材料具有更好的刚性和韧性、可以帮助解决PA66扎带拉力不稳定并且容易脆断的问题（特别是低温脆断的问题），Z63材料的吸水率只有尼龙66的六分之一，水份对Z63材料做的扎带的拉力影响很小，Z63材料注塑完就具备强韧的力学性能，无需水处理。

另外，Z63材料具有比PA66更优异的耐腐蚀性，Z63材料耐酸碱、耐盐、耐水解等各类化学溶剂，可以在海洋船舶、电镀槽等各种严苛的环境中工作。