護(hù)衛(wèi)用電安全的熱門(mén)材料：改性PBT

電，已經(jīng)變得和水、空氣一樣，成為人類生活不可或缺的一種能源。無(wú)論是居家生活，還是上班工作，人們時(shí)時(shí)刻刻幾乎都離不開(kāi)電。用電安全也因此變得至關(guān)重要。作為最堅(jiān)韌的工程熱塑材料之一，改性PBT（聚對(duì)苯二甲酸丁二酯）因其出色阻燃、耐高溫等性能，廣泛應(yīng)用于電子電器、家電、汽車等領(lǐng)域，是名副其實(shí)的用電安全＂衛(wèi)士＂。

PBT主要應(yīng)用領(lǐng)域

PBT是增長(zhǎng)速度超過(guò)市場(chǎng)平均增長(zhǎng)水平的工程塑料之一，其中約三分之一主要被用于汽車制造、電氣工程與電子產(chǎn)業(yè)（如：外殼、插座等），以及通用應(yīng)用等方面。與其它工程熱塑性塑料相比，PBT的年增長(zhǎng)率高于平均水平，約為7％，這使其成為經(jīng)濟(jì)上很吸引人的一類材料。這也促使改性塑料生產(chǎn)商從技術(shù)上研究這種材料的深層次發(fā)展、控制客戶成本效益可能性的原因之一。

1． PBT的結(jié)構(gòu)與性能

PBT的分子結(jié)構(gòu)

PBT的分子結(jié)構(gòu)如圖所示，從分子結(jié)構(gòu)可以看出，PBT大分子為線型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)規(guī)整，重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中有活動(dòng)困難的苯環(huán)和極性的酯基，由于苯環(huán)和酯基間形成了一個(gè)共軛體系，使分子剛性較大，減小了分子鏈的柔曲性、溶解性和吸水性。極性酯基、羰基的存在，增大了分子間作用力，使分子間靠得緊密，分子鏈剛性加強(qiáng)。高溫下，酯基使其易于水解而發(fā)生斷裂，從而影響聚合物的性能。結(jié)構(gòu)單元中還有4個(gè)非極性亞甲基－（CH2）－，較PET多2個(gè)，分子鏈的柔曲性增加，排列更加規(guī)整，因此材料結(jié)晶能力高于PET，在低溫下結(jié)晶速度快，易于成型加工。

PBT的溶解度參數(shù)為10．8（J／cm3 ）1／2，與許多塑料相接近，所以其共混的范圍比較廣泛。另外，PBT的分子鏈末端含有羥基或羧基，其容易與環(huán)氧、酸酐、羧基或羥基等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在共混時(shí)可以與含有這些官能團(tuán)的增韌劑更好地混合，與增韌劑的界面粘合性增強(qiáng)，從而達(dá)到更好的增韌效果。

PBT樹(shù)脂具有優(yōu)良的力學(xué)性能、良好的耐候性、低吸濕性、具有良好的電絕緣性、非晶態(tài)聚酯有良好的光學(xué)透明性等，但PBT仍存在一些不足，其缺口沖擊強(qiáng)度低、阻燃性不高、熱變形溫度較低、高溫下尺寸穩(wěn)定性差、具有各向異性。結(jié)合PBT優(yōu)良的性能，針對(duì)其不足，對(duì)PBT的改性成為擴(kuò)大PBT使用范圍的重要手段。

2． PBT的改性及產(chǎn)品應(yīng)用

PBT種類繁多，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域，大部分的PBT都需要經(jīng)過(guò)改性，才能滿足相應(yīng)的要求。PBT的改性主要分為：阻燃PBT、玻纖增強(qiáng)阻燃PBT、玻纖增強(qiáng)PBT、PBT共混合金。改性PBT材料主要應(yīng)用于電子電器領(lǐng)域中如繼電器外殼及繞線軸、燈殼燈座、插座、光纖接頭等，汽車制造領(lǐng)域中如接線盒、點(diǎn)火系統(tǒng)零件、外門(mén)把手等。

以下介紹幾款PBT主要產(chǎn)品與要求：

（1）LED燈或節(jié)能燈外殼

在照明行業(yè)中，燈殼大部分使用的是增強(qiáng)阻燃PBT材料，其外觀要求色澤通透或者遮光、表面光潔、無(wú)浮纖，性能要求阻燃3．2mm或1．6mm阻燃V0、耐高溫、耐黃變效果好、機(jī)械性能良好，易于加工。

針對(duì)客戶的需求，金旸研發(fā)的燈殼產(chǎn)品分為色澤通透的增強(qiáng)阻燃PBT產(chǎn)品（TG15EX、TG25EX、TG30EX等）和遮光PBT產(chǎn)品（TGM20EX），其中遮光PBT（TGM20EX）可根據(jù)客戶要求，遮光程度達(dá)到0．8mm產(chǎn)品厚度不透光。以上兩類產(chǎn)品產(chǎn)品均可用于全塑照明產(chǎn)品外殼和塑包鋁照明產(chǎn)品外殼，產(chǎn)品如圖2所示。其中用于塑包鋁照明產(chǎn)品的材料，可滿足客戶終端產(chǎn)品于－30℃～120℃高低溫循環(huán)測(cè)試200次～500次。

LED燈外殼

（2）接插件

電子接插件產(chǎn)品主要以30％玻纖增強(qiáng)阻燃材料為主，也有15％玻纖增強(qiáng)或不增強(qiáng)阻燃的材料。金旸就電子接插件產(chǎn)品推出了TG30EX和TG15EX兩款材料，其性能滿足阻燃級(jí)別3．2mm或1．6mmV0，強(qiáng)度和韌性高，可經(jīng)受多次插入和拔出。外觀要求光澤好，無(wú)明顯浮纖，產(chǎn)品如圖3所示。

接插件

（3）國(guó)家電網(wǎng)用端子

國(guó)家電網(wǎng)專用的端子主要為30％玻纖增強(qiáng)阻燃材料，金旸開(kāi)發(fā)了兩款相應(yīng)的產(chǎn)品，分別為T(mén)G30EX－4U和TG30EX－6U，其性能符合國(guó)家電網(wǎng)對(duì)端子產(chǎn)品的材料要求，即灼熱絲可燃性指數(shù)GWFI 960℃，強(qiáng)度與韌性高，外觀以PANTONE 4U和6U顏色為主。

國(guó)家電網(wǎng)專用的端子

（4）電腦散熱風(fēng)扇

電腦散熱風(fēng)扇因CPU的表面溫度可達(dá)130～140℃，因此要求材料能夠長(zhǎng)期耐受高溫工作條件，同時(shí)因直接接觸金屬線圈，材料也需具備較高的阻燃性能。此外，散熱風(fēng)扇需要通過(guò)嚴(yán)格的動(dòng)平衡測(cè)試，所以材料需要良好的流動(dòng)性、尺寸穩(wěn)定性。金旸推出用于散熱風(fēng)扇的30％玻纖增強(qiáng)阻燃PBT材料TG30EX，該產(chǎn)品阻燃級(jí)別為1．6mmV0，具有優(yōu)良的流動(dòng)性和尺寸穩(wěn)定性，滿足材料高溫條件使用要求。

散熱風(fēng)扇

（5）繼電器

繼電器內(nèi)的線圈軸一般要求材料具有良好的絕緣性、高耐熱性、高阻燃性、高流動(dòng)性、高剛度。可適用材料有酚醛樹(shù)脂、PBT、PA6、PET。PBT材料流動(dòng)性好，結(jié)晶速度快，耐熱性高，因此用于尺寸小、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品都有較大的優(yōu)勢(shì)。金旸針對(duì)繼電器內(nèi)的線圈軸產(chǎn)品推出30％玻纖增強(qiáng)阻燃PBT材料，牌號(hào)為T(mén)G30WX，阻燃可達(dá)到0．35mmV0，已有UL黃卡。

繼電器

（6）光纖接頭

光纖接頭類型多，接頭材料主要為工程塑料，有利于插拔方便，安裝密度高，但其尺寸小、制件薄、長(zhǎng)期與電接觸，因此產(chǎn)品對(duì)材料的流動(dòng)性、韌性、阻燃性和尺寸穩(wěn)定性有較高的要求。金旸對(duì)此開(kāi)發(fā)出阻燃1．6mmV0、韌性高、流動(dòng)性好的TG15EX產(chǎn)品，制得的產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，可經(jīng)受多次插拔。

光纖接頭

（7）汽車用材料

汽車制造領(lǐng)域中，改性PBT主要應(yīng)用在如汽車保險(xiǎn)桿、汽車大燈燈飾圈、汽車傳動(dòng)器齒輪盒、馬達(dá)外殼等。如用于汽車大燈燈飾圈的PBT材料要求耐溫好、流動(dòng)性好、易成型。金旸推出兩款適用于汽車大燈燈飾圈產(chǎn)品TM20E和TM00E。TM20E為礦物填充PBT／PET，產(chǎn)品適用于有底涂的汽車大燈燈飾圈和反射鏡等，具有高耐熱、優(yōu)良的機(jī)械性能和表觀效果。TM00E為免底涂PBT，具有良好的加工性能、高光澤、低析出的表觀效果，所注塑的產(chǎn)品達(dá)到高光潔的表面效果，無(wú)需噴底漆直接真空鍍鋁。

汽車大燈