PBT德国巴斯夫(上海公司)一级代理商
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以下是几种提高 PBT 材料韧性的方法:
共混.改性方面
与弹性体共混
加入聚烯烃弹性体(POE):POE 具有良好的柔韧性和低温抗冲击性。与 PBT 共混后,POE 可以在 PBT 基体中形成分散相,当材料受到外力冲击时,POE 相可以通过自身的形变吸收能量,从而提高 PBT 的韧性。例如,在一定比例下共混,可以使 PBT 的缺口冲击强度显著提高。
加入热塑性聚氨酯弹性体(TPU):TPU 具有高弹性、高强度等特点。它与 PBT 的相容性相对较好,共混后能有效改善 PBT 的韧性。在加工过程中,TPU 能够均匀分散在 PBT 中,形成一种具有微相分离结构的共混物,这种结构有利于提高材料的抗冲击性能。
与其他聚合物共混
与聚碳酸酯(PC)共混:PC 是一种具有优良机械性能和光学性能的工程塑料。PBT 与 PC 共混时,由于两者的化学结构有一定的相似性,相容性较好。共混物在受到外力作用时,PC 相可以起到增韧的作用,同时 PBT 的加工性能可以弥补 PC 加工困难的不足。例如,合适比例的 PBT - PC 共混物的韧性比纯 PBT 有明显提升。
与丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)共混:ABS 具有良好的韧性、刚性和加工性能。与 PBT 共混后,ABS 可以改善 PBT 的低温脆性。在共混体系中,ABS 的橡胶相可以增加材料的韧性,而其 SAN 相可以提高材料的强度和耐热性。
添加增韧剂方面
添加无机纳米粒子
纳米碳酸钙:纳米碳酸钙粒子具有较高的比表面积和活性。在 PBT 中添加适量的纳米碳酸钙后,纳米粒子可以与 PBT 基体形成较强的界面结合力。当材料受到外力冲击时,纳米碳酸钙粒子可以引发银纹和剪切带,从而吸收能量,提高材料的韧性。同时,纳米碳酸钙还可以提高材料的强度和刚度。
纳米二氧化硅:纳米二氧化硅表面含有丰富的羟基,可以与 PBT 的端基发生化学反应,从而提高粒子与基体的界面结合力。在 PBT 材料中加入纳米二氧化硅后,能够使材料在保持一定强度的基础上,韧性得到显著提高。
加工工艺方面
控制加工温度和剪切速率
优化加工温度:在 PBT 的加工过程中,合适的加工温度对其韧性有重要影响。温度过高可能导致 PBT 降解,影响材料性能;温度过低则会使材料的流动性变差,影响加工效果。一般来说,PBT 的加工温度在 230 - 260℃之间较为适宜。在此温度范围内,PBT 分子链的运动能力适中,能够使材料在成型过程中形成较为均匀的结构,从而提高韧性。
调整剪切速率:剪切速率也会影响 PBT 材料的性能。过高的剪切速率可能会导致分子链断裂,降低材料的韧性;而过低的剪切速率可能使物料混合不均匀。在注塑过程中,将剪切速率控制在适当的范围内,可以使 PBT 分子链在剪切力的作用下发生取向,形成有序的结构,从而提高材料的韧性。例如,采用合适的注塑工艺参数,如注塑速度和注塑压力,来控制剪切速率,可以使 PBT 制品的韧性得到改善。
采用特殊的成型方法
超临界流体辅助成型:利用超临界二氧化碳(scCO₂)作为辅助成型介质。在加工过程中,将 scCO₂注入 PBT 熔体中,形成均相体系。在降压过程中,scCO₂迅速从熔体中析出,形成微孔结构。这种微孔结构可以使材料在受到外力冲击时,通过微孔的变形和塌陷来吸收能量,从而提高韧性。而且微孔的存在还可以降低材料的密度和重量。
反应挤出成型:在挤出过程中,同时加入可与 PBT 发生反应的单体或聚合物,使它们在挤出机内进行化学反应,从而在 PBT 分子链上引入柔性链段或支化结构。这种结构的改变可以提高 PBT 的韧性。例如,加入含有活性官能团的单体,通过反应挤出,使 PBT 的分子结构得到修饰,韧性得到增强。
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