Il polibutandiol tereftalato (PBT) ha eccellenti proprietà complete, come elevata cristallinità, prototipazione rapida, resistenza agli agenti atmosferici, basso coefficiente di attrito, elevata temperatura di deformazione termica, buone proprietà elettriche, eccellenti proprietà meccaniche, resistenza alla fatica, può essere saldatura ad ultrasuoni.

Tuttavia, la sua resistenza all'urto con intaglio è bassa, il tasso di restringimento di formatura è elevato, la resistenza all'idrolisi è scarsa, facile da erodere da idrocarburi alogenati, dopo il rinforzo in fibra di vetro, a causa del ritiro longitudinale e orizzontale del prodotto è incoerente e facile da deformare.

Di seguito, diamo un'occhiata alle cause e alle soluzioni dei problemi comuni nella modifica PBT.

Sensibilità al notch

(1) Motivi
L'anello benzenico e il gruppo estere nella molecola PBT formano un grande sistema coniugato, che riduce la flessibilità della catena molecolare e aumenta la rigidità molecolare. Inoltre, la presenza del gruppo estere polare e del gruppo carbonilico aumenta la forza intermolecolare e migliora ulteriormente la rigidità molecolare, con conseguente scarsa tenacità.

(2) Soluzioni
a) Modifica della polimerizzazione
La modifica della polimerizzazione consiste nell'introdurre nuovi segmenti di catena flessibili nelle molecole PBT nel processo di polimerizzazione mediante copolimerizzazione, innesto, blocco, reticolazione e così via, in modo da conferire una buona tenacità.

b) modifica della miscelazione
La modifica della miscelazione consiste nel miscelare o mescolare il modificatore o il materiale ad alta resistenza all'urto con PBT, in modo che sia distribuito nella matrice PBT come una fase dispersa, utilizzando la compatibilità parziale dei due componenti o un appropriato legame di interfaccia per migliorare le prestazioni di impatto dell'intaglio di PBT. Ad esempio, POE-g-GMA, un compatibilista di reattività, viene aggiunto a PBT per migliorare la forza dell'interfaccia attraverso la reazione di compatibilizzazione in situ tra GMA e il gruppo carbossilico terminale di PBT, in modo da ottenere un effetto di indurimento.

I prodotti PBT a parete sottile richiedono una maggiore mobilità

(1) Motivi

Nel campo dell'industria elettronica, automobilistica ed elettronica, i componenti più sottili sono la tendenza, che richiede una maggiore mobilità dei materiali, al fine di ottenere il riempimento dello stampo con il minor tempo possibile di colata corrispondente pressione di riempimento dello strumento o forza di chiusura dello stampo. Spesso si ottengono anche cicli più brevi utilizzando composizioni di poliestere termoplastico a bassa viscosità. Inoltre, una buona capacità di scorrimento è importante, ad esempio, per composizioni di poliestere termoplastico altamente addensate con una frazione di massa superiore al 40% di fibra di vetro e/o minerali.

(2) Soluzioni

a) Selezionare PBT a basso peso molecolare, ma la riduzione del peso molecolare influirà sulle proprietà meccaniche;
b) la liquidità PBT può essere migliorata con acceleratori di flusso come stearato o estere di lignite, ma questi esteri a basso peso molecolare fuoriusciranno durante la lavorazione e l'uso del prodotto;
c) Per il materiale PBT che necessita di tempra, l'aggiunta dell'agente di tempra porterà sicuramente alla diminuzione della liquidità, quindi è necessario scegliere l'agente di tempra che ha minore influenza sulla liquidità;
d) Aggiungendo poliestere a basso peso molecolare simile con struttura specifica, come CBT, CBT è una resina funzionale con struttura oligopolipetto macrociclica e ha una buona compatibilità con PBT, quantità di aggiunta molto ridotta, può migliorare notevolmente la fluidità della resina e quasi non lo fa influenzare le proprietà meccaniche;
e) Quando vengono aggiunti nanomateriali, i nanomateriali idealmente dispersi svolgono un ruolo simile alla lubrificazione interna in PBT, che può migliorare la fluidità di PBT. Tuttavia, la dispersione dei nano riempitivi è una delle principali difficoltà nel processo di modifica della miscelazione.

Il materiale PBT rinforzato con fibra di vetro si deforma facilmente

(1) Motivi
La deformazione è il risultato di un ritiro non uniforme del materiale. La deformazione del prodotto può essere causata dall'orientamento e dalla cristallizzazione dei componenti nel materiale, dalle condizioni tecnologiche improprie utilizzate nello stampaggio a iniezione, dalla forma e dalla posizione sbagliate del cancello nel design dello stampo e dallo spessore irregolare della parete nella progettazione del prodotto.

La deformazione dei compositi PBT/GF è principalmente dovuta al fatto che l'orientamento della fibra di vetro nella direzione del flusso limita il ritiro della resina e la cristallizzazione indotta del PBT attorno alla fibra di vetro rafforza questo effetto, rendendo il flusso longitudinale direzione) restringimento del prodotto inferiore a quello trasversale (perpendicolare alla direzione del flusso). Questo ritiro irregolare porta alla deformazione dei compositi PBT/GF.

(2) Soluzioni
a) Aggiungere minerali. La simmetria di forma delle cariche minerali viene utilizzata per ridurre l'anisotropia causata dall'orientamento della fibra di vetro.
b) Aggiungere materiali amorfi. Ridurre la cristallinità del PBT, ridurre il ritiro irregolare causato dalla cristallizzazione, come AS aggiungendo ASA o AS, ma hanno scarsa compatibilità con PBT, è necessario aggiungere compatibilizzanti appropriati;
c) Regolare il processo di stampaggio ad iniezione. Se appropriato, aumentare la temperatura dello stampo, aumentare il ciclo di iniezione appropriato.

Problema della fibra galleggiante con superficie in PBT rinforzato con fibra di vetro

(1) Motivi

Le cause della fibra galleggiante sono più complesse. In breve, ci sono principalmente i seguenti aspetti:

(1) La compatibilità di PBT e fibra di vetro è molto scarsa, con il risultato che i due non possono legarsi efficacemente insieme;
(2) La viscosità del PBT e della fibra di vetro è molto diversa, con conseguente tendenza alla separazione tra i due nel processo di flusso. Quando l'effetto di separazione è maggiore della forza adesiva, si verificherà la separazione e la fibra di vetro galleggerà sullo strato esterno e fuoriuscirà.
(3) La presenza della forza di taglio non solo porterà a differenze nella viscosità locale, ma distruggerà anche la viscosità di fusione dello strato interfacciale sulla superficie della fibra di vetro. Minore è la viscosità del fuso, lo strato interfacciale danneggiato, minore è la forza di legame sulla fibra di vetro. Quando la viscosità raggiunge un certo livello, la fibra di vetro eliminerà il legame della matrice di resina PBT e gradualmente si accumulerà in superficie ed esporrà.
(4) Influenza della temperatura dello stampo. A causa della bassa temperatura della superficie dello stampo, la fibra di vetro con un peso leggero e una rapida condensazione viene congelata istantaneamente. Se non è completamente circondato dalla fusione nel tempo, sarà esposto e formerà una "fibra fluttuante".

(2) Soluzioni
Sono stati aggiunti compatibilizzanti, disperdenti e lubrificanti per migliorare il problema delle fibre fluttuanti. Come l'uso di uno speciale trattamento superficiale della fibra di vetro o l'aggiunta di compatibilizzanti (come: SOG, un buon compatibilizzante PBT modificato a flusso), attraverso il ruolo di "ponte", aumenta l'adesione di PBT e fibra di vetro.
Ottimizzazione del processo di formatura per migliorare il problema delle fibre galleggianti. Una maggiore temperatura di stampaggio a iniezione e temperatura dello stampo, una maggiore pressione di stampaggio a iniezione e contropressione, una maggiore velocità di stampaggio a iniezione, una minore velocità della vite, possono migliorare in una certa misura il problema della fibra galleggiante.

Il processo di iniezione di PBT rinforzato con fibra di vetro produce più incrostazioni nello stampo

(1) Motivi
La formazione di incrostazioni nello stampo è causata dall'elevato contenuto di piccole molecole o dalla scarsa stabilità termica dei materiali. Rispetto ad altri materiali, il PBT è facile da generare incrostazioni di muffa grazie al suo oligomero e al tasso di residui di piccole molecole solitamente compreso tra l'1% e il 3%. E dopo l'introduzione della fibra di vetro, più evidente. Ciò comporterà il processo di lavorazione continuo, la necessità di pulire regolarmente lo stampo, con conseguente bassa efficienza produttiva.

(2) Soluzioni
Ridurre la quantità di piccoli additivi molecolari (come lubrificante, agente di accoppiamento, ecc.), cercare di scegliere additivi polimerici;
Migliorare la stabilità termica del PBT, ridurre la degradazione termica dei piccoli prodotti molecolari durante la lavorazione;

L'idrolisi termica del PBT è scarsa

(1) Motivi
Il principale fattore che influenza l'idrolisi del PBT è la concentrazione del gruppo carbossilico terminale. Poiché il PBT contiene legami estere, i legami estere si rompono se posti in acqua a una temperatura superiore alla temperatura di transizione vetrosa. L'ambiente acido formato dall'idrolisi accelera la reazione di idrolisi e diminuisce drasticamente le prestazioni.

(2) Soluzioni
L'aggiunta di uno stabilizzante all'idrolisi, come la diimmide carbonizzata, consumerà il gruppo carbossilico prodotto dall'idrolisi, rallenterà la velocità di idrolisi acida del PBT e migliorerà la resistenza all'idrolisi della resina PBT.
Bloccando il gruppo carbossilico terminale del PBT, la concentrazione del gruppo carbossilico terminale può essere ridotta per migliorare la resistenza all'idrolisi del PBT. Ad esempio, vengono aggiunti additivi con gruppo funzionale epossidico (come la serie SAG, un copolimero casuale di stirene - acrilonitrile -GMA) e il terminale viene sigillato dalla reazione del gruppo funzionale GMA con il gruppo carbossilico terminale di PBT, in modo da per migliorare la resistenza all'idrolisi del PBT.