德國巴斯夫PBT塑料的性能

時間：2019-11-19作者：上海眾頓塑化有限公司瀏覽：204

Ultradur PBT 由對苯二甲酸或?qū)︵彵蕉姿岫柞ヅc1,4-丁二醇在催化劑作用下縮聚而成.對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇由石化原料(如:二甲苯和乙炔)提煉而成.

產(chǎn)品范圍

Ultradur PBT 的較主要應(yīng)用是在汽車工程、電氣工程、電子和通信產(chǎn)品以及精密儀器工程和普通機械工程.對于這些應(yīng)用領(lǐng)域,可以選擇多款Ultradur PBT 型號的產(chǎn)品.我們的技術(shù)銷售人員會幫助您針對具體應(yīng)用選擇類型較合適的產(chǎn)品.

非增強型產(chǎn)品

Ultradur PBT 系列包括各種PBT 牌號,它們的流動特性、脫模和設(shè)置特性各不相同.未增強牌號可制造表面質(zhì)量較高的零件,其應(yīng)用范圍包括包裝薄膜、電氣工程用掐絲接頭以及齒輪等功能零件.高粘度和未增強的牌號用于擠塑場合,例如制造光線電纜.




增強型產(chǎn)品

Ultradur PBT 充分展示玻璃纖維增強牌號各種有利特性的潛力.根據(jù)需要,可以在Ultradur PBT 標(biāo)準(zhǔn)牌號內(nèi)摻雜玻璃纖維,其含量較高可達50%.加工成注塑成型零件后,這些Ultradur PBT 牌號的產(chǎn)品扮演了組件的關(guān)鍵角色,即使在汽車發(fā)動機

艙等高溫環(huán)境下也能承受很高的機械應(yīng)力.除了純 PBT/玻璃纖維化合物以外,增強牌號系列也包括玻璃纖維增強PBT 混合物,該混合物的表面質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定性已被進一步優(yōu)化.由于Ultradur PBT 具有出色的輪廓性能和高度一致的產(chǎn)品質(zhì)量,**的電子組件制造商已經(jīng)充分信任增強Ultradur PBT 是一款理想的外殼材料.

具有增強流動特性的增強Ultradur PBT 牌號

憑借創(chuàng)新的 Ultradur PBT High Speed 牌號,它不僅可以填充復(fù)雜的模具,而且也可以比標(biāo)準(zhǔn)材料明顯縮短循環(huán)時間.這些特別經(jīng)濟的Ultradur PBT High Speed 牌號含有不同的玻璃纖維含量,也可PBT/ASA 混合物、S4090 牌號的形式提供.由于采用了納米技術(shù),Ultradur PBT High Speed 牌號的性能得到了提升.摻入其中的特殊添加劑可在分子鏈中形成納米結(jié)構(gòu);與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)相比,該結(jié)構(gòu)在熔化狀態(tài)下較容易滑動,從而表現(xiàn)出較佳的流動特性.具有較低翹曲的增強Ultradur PBT 牌號制造大型、尺寸穩(wěn)定的零件,例如汽車通風(fēng)格柵,一直是塑料加工廠商的一大挑戰(zhàn).該牌號減少了翹曲,令加工變得較加容易.這些材料的各向異性填料和增強材料含量較少.在特殊設(shè)置下,可以實現(xiàn)橫向和縱向兩個方向大致相等的加工速率-這是生產(chǎn)可見低翹曲零件的較佳條件.

具有較佳耐水解性的增強Ultradur PBT 牌號

特殊添加劑使得原本就強健的 Ultradur PBT 較加具有各種抵抗力,即使暴露在高溫的水中或潮濕環(huán)境.各種測試結(jié)果表明,這類特殊牌號產(chǎn)品的耐水解時間遠遠長于標(biāo)準(zhǔn)PBT.

機械性能

Ultradur PBT 系列包括不同機械性能(如:硬度、強度和耐沖擊性能)的各級產(chǎn)品.

非增強 Ultradur PBT 的*特之處在于**融合了是剛度和強度、良好的耐沖擊性、熱穩(wěn)定性和滑動摩擦性及出色的尺寸穩(wěn)定性.

玻璃纖維增強型Ultradur PBT產(chǎn)品的強度和剛度遠**非增強型Ultradur PBT 產(chǎn)品.如圖7 所示,彈性模量與玻璃纖維含量之間的關(guān)系.

通過觀察扭擺試驗(依照 ISO6721-2 標(biāo)準(zhǔn))測得的剪切模量和阻尼值(圖2 和圖3)隨溫度變化的情況,我們可深入了解非增強型和增強型Ultradur PBT 產(chǎn)品的性能與溫度的關(guān)系.對數(shù)衰減曲線中對應(yīng) 50 °C 時的較大值表示非晶體部分的軟化范圍,而晶體部分僅當(dāng)溫度達到220 °C 以上時才開始軟化,從而能在較寬溫度范圍內(nèi)保證尺寸穩(wěn)定性和強度.

非增強型和玻璃纖維增強型Ultradur PBT 產(chǎn)品具有高強度,即使在高溫條件下也能耐受機械負(fù)荷(圖4-6).短單軸拉伸負(fù)荷下的性能如應(yīng)力-應(yīng)變圖所示.圖7 和圖8 分別為不同溫度條件下非增強型Ultradur PBT B 4520 和玻璃纖維增強型產(chǎn)品的應(yīng)力-應(yīng)變圖.由圖8 我們發(fā)現(xiàn),增加玻璃纖維含量的效果顯而易見.

韌性、沖擊強度和低溫耐沖擊性

例如,在應(yīng)力-應(yīng)變圖中,可通過斷裂變形能來評估沖擊強度(見圖7 和圖8).韌性的另一衡量標(biāo)準(zhǔn)為無切口測試棒的耐沖擊強度,該強度需依照ISO 179/1eU 標(biāo)準(zhǔn)進行測試.根據(jù)表1,非增強型Ultradur PBT B4520 的耐沖擊性**玻璃纖維增強型Ultradur PBT 產(chǎn)品.

按照 DIN 53443 進行抗沖擊試驗或落錘沖擊試驗,可在接近實際條件的沖擊負(fù)荷下測量材料的耐沖擊性.根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn),采用壁厚1.5 mm 試驗箱測定部件的50%沖擊斷裂能(E50),即當(dāng)50%的部件損壞時所對應(yīng)的落錘能量(見表1).斷裂能與尺寸、壁厚、模制品的增強成分及加工條件按有關(guān).

若對切口沖擊強度或低溫沖擊強度有較高的要求,則應(yīng)使用沖擊改性產(chǎn)品.

長期靜負(fù)荷下的性能

材料在較長時間的靜負(fù)荷作用下,其受載能力可通過恒定應(yīng)力或應(yīng)變來評估.依照DIN 53444 的拉伸蠕變試驗和DIN 53441 的應(yīng)力松弛試驗,可測定材料在長期負(fù)荷下的伸長率、機械強度和應(yīng)力松弛特性等有關(guān)參數(shù).在較長的靜負(fù)荷下,材料的負(fù)荷具有應(yīng)力或應(yīng)變恒定的特點.

連接器測試結(jié)果可用蠕變模量曲線、蠕變曲線和等時應(yīng)力-應(yīng)變曲線(圖9 和圖10)表示.此處所繪曲線圖僅為大量塑料數(shù)據(jù)庫中的的一例.如有需要,我們可為您提供這些數(shù)據(jù).

循環(huán)負(fù)荷下的性能、彎曲疲勞強度

工程零件經(jīng)常需要承受動態(tài)負(fù)荷施加的應(yīng)力,尤其是交替或循環(huán)負(fù)荷,它們以相同方式周期性地作用于構(gòu)件上.在此類負(fù)荷下,其性能需通過長期彎曲疲勞強度試驗或在較高負(fù)荷循環(huán)速率的旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(DIN 53442)中測定.試驗結(jié)果如W PBT hler曲線圖所示,該曲線圖通過繪制每種情況下施加的應(yīng)力與達到負(fù)荷循環(huán)速率獲得(見圖11).彎曲疲勞強度是指樣本可耐受至少1000 萬次循環(huán)時對應(yīng)的應(yīng)力大小.

觀察曲線圖可知,Ultradur PBT B 4300 G6 在正常條件下的彎曲疲勞強度為40MPa.試驗數(shù)據(jù)實際應(yīng)用時,必須考慮:在負(fù)荷變化頻率較高的情況下,工件可能因內(nèi)部摩擦加劇而迅速升溫.此類情況與使用溫度較高的情況類似,彎曲疲勞強度會有所下降.

摩擦性能

Ultradur PBT 具有出色的滑動性能和較強的耐磨性,是制造滑動零部件的理想材料.

圖12 和圖13 舉例說明了非增強型和玻璃纖維增強型Ultradur PBT 在兩種粗糙度不同的特殊摩擦表面上的摩擦參數(shù)和磨損率.滑動性能很大程度上取決于所接觸的表面,因此,必須根據(jù)零部件選擇適合的試驗基材.

滑動摩擦系數(shù)和滑動摩擦磨損率與接觸壓力、滑動表面溫度和滑動距離有關(guān).配對材料的表面粗糙度和硬度是決定性因素.如果滑動表面未出現(xiàn)發(fā)熱和變形,則滑動速度并不影響滑動摩擦系數(shù)及磨損率.

熱性能

Ultradur PBT 是一種半結(jié)晶塑料,其熔化溫度范圍較小(220 °C~225 °C).由于含有高結(jié)晶成分,未受壓的Ultradur PBT 模塑件在短時間內(nèi)加熱至剛好**熔化溫度不會發(fā)生變形或降解.

Ultradur PBT 的特點之一于線性熱膨脹系數(shù)較低,尤其是增強型產(chǎn)品,在溫度發(fā)生變化時表現(xiàn)出良好的尺寸穩(wěn)定性.但是,對于玻璃纖維增強型產(chǎn)品,線性熱膨脹主要取決于纖維的方向.

玻璃纖維增強型產(chǎn)品受熱時的尺寸穩(wěn)定性(ISO75)明顯**非增強型產(chǎn)品.

短暫受熱時的性能

除了產(chǎn)品自身的熱性能之外,Ultradur PBT 部件受熱時的性能也與受熱時間、受熱方式及負(fù)荷條件有關(guān).零部件的形狀也是一個十分重要的因素.因此,不能簡單地基于各種標(biāo)準(zhǔn)化測試的溫度值來評估UltradurPBT 部件的尺寸穩(wěn)定性.

依照 ISO6721-2 標(biāo)準(zhǔn)進行扭擺試驗,測定剪切模量和阻尼值與溫度的關(guān)系,其結(jié)果有助于我們深入了解其溫度特性.通過比較剪切模量曲線圖(圖8、9 和14)研究總結(jié)了在較低變形應(yīng)力和速度條件下的熱機械效應(yīng)差異.根據(jù)實際經(jīng)驗,扭擺試驗測定得出的溫度值能夠反映成品部件的熱穩(wěn)定性,試驗初始階段的軟化現(xiàn)象較為明顯.

耐熱老化性

溫度指數(shù)可用于評估諸多產(chǎn)品和性能(如:拉伸強度).Ultradur PBT 產(chǎn)品范圍表中也列入了溫度指數(shù)這一參數(shù).如有需要,我們也可提供數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)多媒體格式的相關(guān)計算程序.熱老化是指在高溫作用下性能發(fā)生的持續(xù)、不可逆變化(退化).

由于零件的使用壽命很長,因此,在正常使用條件下測定成型零件的老化性能往往難以進行.

熱老化試驗使用標(biāo)準(zhǔn)試樣,充分利用高溫加快化學(xué)反應(yīng)速率的原理.采用阿倫尼烏斯方程以數(shù)學(xué)形式描述使用壽命與溫度的相關(guān)性,是**標(biāo)準(zhǔn)IEC 216、ISO 2578 和美標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)UL 746B 的基礎(chǔ).Ultradur?模塑件在上述溫度時間范圍內(nèi)長期經(jīng)受熱應(yīng)力負(fù)荷后,僅出現(xiàn)輕微變色.未染色的Ultradur? B4520 在110°C 條件下保存150 天也僅出現(xiàn)輕微變色.即使在140°C 條件下保存100天后,該材料的氧化變****況也十分輕微,因此該材料適用于生產(chǎn)需經(jīng)受高溫的外露部件,如:家用電器.

溫度指數(shù)(TI)是指經(jīng)過一定時間后(通常為20000小時)達到允許限值(一般指性能參數(shù)下降到初始值的50%)的溫度值(°C).

溫度指數(shù)可用于評估諸多產(chǎn)品和性能(如:拉伸強度).Ultradur?產(chǎn)品范圍表中也列入了溫度指數(shù)這一參數(shù).如有需要,我們也可提供數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)多媒體格式的相關(guān)計算程序.

如圖14 所示,Ultradur PBT 的拉伸強度隨儲存時間和儲存溫度變化的情況.根據(jù)IEC 216 標(biāo)準(zhǔn),我們可由圖推斷出:拉伸強度下降至50%時對應(yīng)的溫度-時間極限值為約140°C 和20000 小時.

Ultradur PBT 模塑件在上述溫度時間范圍內(nèi)長期經(jīng)受熱應(yīng)力負(fù)荷后,僅出現(xiàn)輕微變色.未染色的Ultradur PBTT B4520 在110°C 條件下保存150 天也僅出現(xiàn)輕微變色.即使在140°C 條件下保存100天后,該材料的氧化變****況也十分輕微,因此

該材料適用于生產(chǎn)需經(jīng)受高溫的外露部件,如:家用電器.

電氣性能

Ultradur PBT 是應(yīng)用于電氣工程和電子產(chǎn)品的重要材料,可用于制造插接板、接點片和插塞式接頭等絕緣零部件.此種塑料融合了良好的絕緣性能(接觸電阻和表面電阻)、高介電強度、出色的防爬電性、優(yōu)異的耐熱老化性,且含有阻燃劑,滿足較高的*安全要求.有關(guān)電氣性能的相關(guān)試驗值參見Ultradur PBT 產(chǎn)品范圍手冊.

如圖15 所示,Ultradur PBT S 4090 G4 的介電常數(shù)和耗散因數(shù)與頻率的變化關(guān)系.空氣中的水分含量不會影響電氣性能.

*性能

基本注意事項

在290°C 以上溫度條件下,Ultradur PBT 產(chǎn)品會逐漸緩慢分解,并釋放出可燃?xì)怏w,氣體點燃后會持續(xù)燃燒.上述過程受到諸多因素的影響,因此,如同各類可燃固體材料一樣,無法確定閃點.炭化和燃燒的分解產(chǎn)物主要是二氧化碳和水,并且根據(jù)供氧情況,可能還有少量一氧化碳、四氫呋喃、對苯二甲酸、乙醛和煙灰.毒理學(xué)研究表明,400℃以下溫度范圍內(nèi)形成的分解產(chǎn)物,其毒性比相同條件下木材產(chǎn)生的分解產(chǎn)物小.在較高溫度下,兩者的毒性相同.依照DIN 51900 測得的熱值Hu 約為31,000 kJ/kg(非增強型產(chǎn)品).

耐化學(xué)性

Ultradur PBT High Speed 對酒精、醚、酯、高脂肪族酯和脂肪烴等常見溶劑及脂肪和油(如:燃料、剎車油和變壓器油)都具有較高的耐受性.

在室溫條件下,Ultradur PBT 僅溶于特殊溶劑,如:高氟化酒精.高溫條件下,Ultradur PBT 溶于鄰二氯苯/苯酚、四氯乙烷/苯酚或鄰氯苯酚/二氯乙酸的混合物.室溫條件下,Ultradur PBT 不與純水或堿性水溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng).對稀酸的耐受性較低,對堿的水溶液不具有耐受性.聚酯容易水解,因此,應(yīng)避免Ultradur PBT 長期接觸水或溫度**60°C 的堿溶液.但短時間接觸溫水或熱水則不會出現(xiàn)問題.Ultradur PBT B4030G6 是一種特殊材料,可用于制造對抗水解要求較高的產(chǎn)品.目前尚未Ultradur PBT 因溶劑或其它化學(xué)物質(zhì)而發(fā)生應(yīng)力斷裂.若要將該材料制成接觸腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的高負(fù)荷部件,必須先檢驗該材料的化學(xué)穩(wěn)定性.根據(jù)經(jīng)驗,這可通過使用類似條件下相同介質(zhì)中的相同材料制成的類似部件進行試驗,或通過在實際條件下對部件進行測試加以確定.

耐候性

將 Ultradur PBT 模塑件暴露于中歐氣候條件下3年,結(jié)果表明該模塑件只出現(xiàn)了較微小的變色,表面幾乎沒有變化.其機械性能,如剛度、拉伸強度和抗裂強度也幾乎未受影響.在Xenotest1200 裝置中的3,600 小時耐氣候測試后,拉伸強度值仍為初始值的90 %.另一方面,斷裂延伸率受到了一定影響.巴斯夫使用Xenotest1200 設(shè)備模擬5 - 6 年的露天氣候.為了防止因表面侵蝕使強度受損,戶外使用的部件應(yīng)采用黑色材料制造.纖維增強型產(chǎn)品,如表面質(zhì)量出眾、耐紫外線輻射性高的Ultradur PBT B 4040G2/G4/G6/G10 適用于暴露于較端惡劣氣候條件中的部件.這些產(chǎn)品具有非凡的表面質(zhì)量,以及較高的耐紫外線輻射性.


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  PA66的特性PA66塑料在聚酰胺材料中有較高的熔點。它是一種半晶體-晶體材料。PA66在較高溫度也能保持較強的強度和剛度。PA66塑料在成型后仍然具有吸濕性，其程度主要取決于材料的組成、壁厚以及環(huán)境條件。在產(chǎn)品設(shè)計時，一定要考慮吸濕性對幾何穩(wěn)定性的影響。PA66塑料的粘性較低，因此流動性很好（但不如PA6）。這個性質(zhì)可以用來加工很薄的元件。它的粘度對溫度變化很敏感。PA66的收縮率在1%~2%之