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PBT/PET 合金材料介绍、性能参数及注塑成型工艺参数
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PBT/PET 合金材料是由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)共混而成的一种高性能工程塑料。以下是其介绍及参数:

材料介绍

  • 优点
    • 良好的兼容性:PBT 和 PET 具有相似的化学结构和溶解度参数,二者混合后相容性好,形成的合金材料性能较为稳定。
    • 综合性能优异:结合了 PBT 和 PET 的优点,具有高强度、高刚性、高韧性、抗冲击和抗疲劳等机械性能,同时具备良好的电气性能、耐化学性和热稳定性2。
    • 加工性能良好:PBT 结晶速度快,PET 通过与 PBT 共混及添加成核剂等方式,可改善其结晶速度慢的问题,使合金材料具有较好的加工性能,易于注塑成型等加工方式3。
    • 表面质量好:合金材料具有良好的表面光泽度,可满足一些对外观质量要求较高的应用场合。
  • 缺点:PBT/PET 合金在共混过程中可能发生酯交换反应,生成的无规共聚物会降低材料的分子量和机械性能。此外,合金材料对缺口较为敏感,缺口冲击强度相对较低3。

材料参数

  • 力学性能
    • 拉伸强度:一般在 50 - 150MPa 左右,具体数值取决于 PBT 和 PET 的配比、添加剂的种类和含量以及加工工艺等因素。例如,金发科技的 PBT - G30AE(PBT/PET - GF30)材料,玻纤增强后拉伸强度较高,能满足高机械强度要求4。
    • 弯曲强度:通常在 80 - 200MPa 之间,具有良好的刚性,可用于承受一定弯曲载荷的结构件。
    • 冲击强度:无缺口冲击强度一般在 20 - 80kJ/㎡,有缺口冲击强度相对较低,在 5 - 20kJ/㎡左右,通过添加增韧剂等方法可提高其冲击性能。
  • 热性能
    • 热变形温度:根据不同的配方和增强方式,热变形温度在 80 - 150℃之间。如电子政务设备专用抗静电增韧 PBT/PET 合金材料,其热变形温度可达 110℃,能在较高温度环境下保持较好的尺寸稳定性和力学性能2。
    • 玻璃化转变温度:PBT/PET 合金只有一个玻璃化转变温度,一般在 70 - 90℃左右,这是由于二者良好的相容性使得合金形成了单一的相结构。
    • 熔点:PBT 的熔点在 225 - 235℃,PET 的熔点在 250 - 260℃,PBT/PET 合金的熔点介于两者之间,具体数值随 PBT 和 PET 的比例不同而有所变化。
  • 电气性能
    • 体积电阻率:通常在 10^12 - 10^16Ω・cm 之间,具有良好的绝缘性能,可用于电子电器领域的绝缘部件2。
    • 介电常数:在 3 - 4 左右(1MHz 下),介电损耗角正切值一般在 0.01 - 0.05 之间,电气性能稳定,能在高频电场下保持较好的绝缘性能。
  • 其他性能
    • 密度:一般在 1.3 - 1.6g/cm³ 之间,比一些金属材料轻,可用于对重量有要求的零部件。
    • 成型收缩率:在 0.8% - 2.0% 之间,成型过程中尺寸变化相对较小,有利于保证制品的尺寸精度。
不同厂家生产的 PBT/PET 合金材料,由于配方、生产工艺等方面的差异,具体参数可能会有所不同。在实际应用中,需要根据具体的使用要求和环境条件,选择合适的 PBT/PET 合金材料。


PBT/PET 合金材料的注塑参数如下:

  1. 干燥条件2:
    • 干燥温度:110 - 120℃。
    • 干燥时间:2 - 3 小时。PBT/PET 合金材料在高温时对水解敏感,成型前干燥材料很重要,需将水分含量控制在较低水平,防止材料降解。
  2. 熔胶温度:250 - 270℃。温度过高易导致材料热降解,过低则会使塑料塑化不良,出现产品缺料、凹陷、收缩不均及光泽差等现象。
  3. 模具温度:50 - 75℃。模具温度影响产品的尺寸稳定性、翘曲变形、成型周期和结晶度。该合金材料结晶速度较快,模具温度无需过高。
  4. 注射压力:100 - 140MPa。注射压力需根据产品的结构、尺寸、模具设计以及设备性能等因素进行调整,以确保材料能够顺利填充模具型腔。
  5. 背压:5 - 10MPa。适当的背压有助于提高熔料的密度和均匀性,减少气泡和缺陷,但背压过高会增加螺杆的负荷和能耗。
  6. 注塑速度:建议采用较快的注塑速度。由于 PBT/PET 合金材料凝固速度快,高速注射可避免在注射过程中熔料冷却和凝结,有利于填充薄壁和复杂形状的产品,但对于一些结构特殊或容易产生飞边的产品,可能需要适当降低注塑速度。
  7. 螺杆转速:一般在 25 - 60r/min 之间。螺杆转速不宜过高,否则会因剪切过热导致材料降解,同时也会影响熔料的塑化质量和均匀性。
  8. 残料量:2 - 6mm。残料量过多会导致材料在料筒内停留时间过长,容易引起降解;残料量过少则可能影响注射量的准确性和熔料的塑化效果。
  9. 锁模力:约 3 - 4ton/in²。锁模力要根据产品的投影面积和注射压力来确定,以保证在注射过程中模具不会被胀开,确保产品的成型质量。
  10. 碎料翻用比例:15% - 25%。回收料的使用比例不宜过高,否则会影响产品的性能和质量,具体比例可根据产品要求和材料性能进行调整。
品邦新材料研究院