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超高流动性PBT工程树脂

时间:2013-03-29 18:03:49  来源:http://www.simibc.com/  作者:湘樟改性塑料

超高流动性PBT树脂
DURANEX®「SF系列」


一、序言
聚对苯二甲酸丁二酯树脂(PBT)是一类力学性能、电性能、长期稳定性和成型加工性等各方面非常均衡的优良材料。通过与各种添加剂混合,PBT树脂可以作为非增强类材料、增强类材料和阻燃类材料等加以应用。「DURANEX®」是PBT树脂的代表性材料,可以应对不同行业、不同零件种类的客户需求。其产品具备各种不同特点的品种,在汽车行业(需要高强力学性能和优良长期稳定性)和电器电子行业(对阻燃性、电性能以及环保性能要求十分严格)等领域的产品生产中得到了应用。


伴随汽车、电器、电子、办公设备以及各种制品的高功能化趋势,最近的发展潮流是使构成这些商品的每一个零部件小型化,这就进一步要求在这些零部件的生产过程中,使用具有高强度、高刚性和高流动性的树脂材料。本公司针对注塑成型时的流动性,专注于高流动性技术开发,通过我们特有的混料技术,开发出了DURANEX「SF系列」,其流动性是传统PBT树脂的约2倍。

 

二、DURANEX「SF系列」
DURANEX「SF系列」解决了传统PBT在超薄壁部的流动冲模问题,使得PBT树脂的适用范围得到了扩大。此外,通过在产品设计阶段的薄壁化及轻量化研究、成型加工时的合理化操作(可成型条件大幅放宽、一模多个、成型周期缩短)等优化,使更加合理和节能的生产方式成为可能。本公司开发了「SF系列」标准GF增强系列(SF3105、SF3300)、低翘曲系列(SF733LD、SF740LD)、高填充系列(SF755),产品正逐步投放市场。

 

图1.DURANEX「SF系列」产品链

 图1.DURANEX「SF系列」产品链

 

三、DURANEX「SF系列」的薄壁流动性
图2是SF系列(SF3105、SF3300)与其它树脂的薄壁流动性比较。SF3105、SF3300的薄壁流动性处于传统PBT和LCP(GF30%标准)的中间位置,可以看出,其流动长度是传统PBT的约2倍。

 

图2.DURANEX「SF系列」的流动性

图2.DURANEX「SF系列」的流动性

 

图3使用LCP和SF系列成型时,CPU基座模具部件的状态。一般认为,如果采用通常的PBT,厚度在0.2mm以下的薄壁制品就很难稳定的成型,从图中可以看出,当使用SF3300时,尽管CPU基座是一个0.18mm的超薄产品,还是实现了完全填充,达到了传统的PBT所无法达到的超高流动性。尽管LCP(液晶高分子)在所有塑料中具有最高的流动性,「SF系列」显示出了与之媲美的超高流动性。

 

图3.流动性的改善通过比较CPU其座模具而得

图3.流动性的改善通过比较CPU其座模具而得 

 

四、采用DURANEX「SF系列」优化制品成型过程
「SF系列」的超高流动性优点的好处不只是在使成型薄壁制品时可以完整充模,即使在标准厚度的部件(比如:1~3mm)成型方面也具有优势。理由之一就是,为了开展在制品设计阶段的薄壁化及轻量化的优化设计,使用这类材料能获得更大的设计自由度,这就使该材料具备独特的优势。该材料另一个优势是在成型加工方面为过程合理化留下了更大的空间。具体地讲,材料具备的高流动性可扩大成型条件的选择范围,制品薄壁化可具有固化时间(成型周期)缩短、浇口尺寸减小、浇口点数减少、一模制备多个制品等优点。图5是一个使用DURANEX「SF系列」进行成型合理化的案例。一般来讲,制品的壁厚越薄,成型加工时的冷却固化时间就越短,成型时的树脂温度要求温度越低,冷却固化速度就越快。通过使用「SF系列」的材料,薄壁化及成型条件的调整(树脂温度,模具温度的下调)及模具的改造(提高出模件数)都变得更容易。以现有的GF30%PBT作为对比,可以采用以下的成型条件。
①.采用已有GF30%的PBT成型,在壁厚2.0mm、树脂温度260℃的情况下,冷却固化时间约为10sec。如果将材料换为SF3300,获得同样流动长度的薄壁件厚度可以减小(轻量化)约20%。
②.壁厚从2.0mm减至1.6mm,壁厚减小20%,其冷却固化时间可从10sec缩短至6.5sec,固化时间缩短约35%。这与缩短成型周期直接相关。
③.此外,当需要变更产品设计或改造模具时,由于「SF系列」具有良好的流动性,采用「SF系列」可以降低成型时的树脂温度。比如,树脂温度从260℃降至240℃时,其冷却固化时间可从10sec缩短至9.5sec,缩短约5%,有利于缩短制品成型周期。
注:以上分析结果均基于实验或计算推测,结果并非所有条件都可原封不动照搬。它仅代表一种优化方法手段,有关实际应用请贵公司自主判断。

 

图4.DURANEX「SF系列」的优点       图5.基于DURANEX「SF系列」的成型过程优化

 图4.DURANEX「SF系列」的优点                                  图5.基于DURANEX「SF系列」的成型过程优化

 

五、DURANEX「SF系列」的一般物性
表1 代表SF3300的一般特性,SF3300具有与GF30%标准PBT同等的力学性能。
表1 DURANEX®「SF系列」的一般特性

测试科目项目 试验标准 ISO 单位 标准 「SF系列」
3300 SF3300
GF30% GF30%
密度 1183 g/cm3 1.53 1.53
拉伸强度 527-1.2 Mpa 140 135
拉伸破坏应变 527-1.2 % 2.2 1.9
弯曲强度 178 Mpa 220 218
弯曲模量 178 Mpa 9030 9340
简支梁抗冲击强度(带缺口) 179-1 kJ/m2 11 11
热变形温度(1.8MPa) 75-1.2 213 213
耐燃烧性 (UL94) - HB HB相当
以上记录的数值是在规定的试验条件下测得的代表性数值,并非保证值。
 

六、DURANEX「SF系列」的适用领域
具有如此优良流动性的DURANEX「SF系列」可望在许多制品的成型过程中有广泛应用,比如:可应用于以前因流动性不足而不得不采用LCP等超高流动性树脂进行成型的薄壁成型品中,应用于因具有薄壁结构而最终采用了板金加工的产品中,或者用于取代作为封装材料的热固性树脂(减轻对导线的损伤)等。在具体产品应用中,可以考虑应用于制备壁厚在0.2mm以下的电器电子零部件(代替金属或其它树脂),也可在产品设计中发挥PBT树脂优异的电绝缘性和耐电径迹性等优良电性能。另一方面,不管是哪个领域,都可发挥其高流动性的特点,优化标准厚度成型品的成型工艺。

 

图6.DURANEX「SF系列」可使用的零部件举例

图6.DURANEX「SF系列」可使用的零部件举例


七、结束语
具有优良流动性的DURANEX「SF系列」使得用PBT成型制备超薄壁制品成为了可能,而这在使用传统PBT时难以实现,可优化使产品设计及成型加工工艺。本公司开发了具有各种性能的超高流动性材料「SF系列」,正逐步投放市场。

 

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联系人:谭经理

 
 
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