圖1 寶馬Mini車型的駕駛桿開關(guān)采用了納米粒子PBT材料
納米粒子PBT材料市場(chǎng)看好
聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯（PBT）是一種工程塑料，得益于其主要應(yīng)用領(lǐng)域——汽車舒適品和電子產(chǎn)品的需求正在日益增長(zhǎng)，使得PBT的市場(chǎng)增長(zhǎng)率高于平均水平——超過(guò)5%，PBT也成為了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的材料。
2004年夏季具有卓越流動(dòng)性并采用納米粒子技術(shù)的PBT首次上市，它標(biāo)志著PBT材料應(yīng)用向前邁進(jìn)了一大步。這種直徑在50～300nm之間的有機(jī)粒子可作用于三維，不僅使PBT材料的流動(dòng)性提高了約兩倍，并且大大增強(qiáng)了其可加工性。使用這種類型的材料，可以較低的成本生產(chǎn)插頭和外殼等標(biāo)準(zhǔn)部件，因?yàn)檩^低的熔融粘度能夠降低加工溫度、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間和循環(huán)時(shí)間，其中循環(huán)時(shí)間最多可縮短約30%。
由于PBT材料具有流動(dòng)性較強(qiáng)的特點(diǎn)，博世公司正在研究將它用于轉(zhuǎn)向感應(yīng)器，寶馬公司在Mini車型的駕駛桿開關(guān)金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)中也采用了PBT材料，車頂縱梁的阻力板同樣也可以采用PBT材料。
除此以外，針對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化的材料還允許用戶采用全新的工藝技術(shù)。為了簡(jiǎn)化觸摸式儀表盤的生產(chǎn)并降低成本，巴斯夫同Engel、Georg Kaufmann和P-Group共同研發(fā)出了Dolphin技術(shù)，該技術(shù)獲益于一種特別配置的產(chǎn)品——PBT和ASA材料的混合物，其熱翹曲系數(shù)非常低。
PBT改良產(chǎn)品推陳出新
PBT材料在市場(chǎng)上獲得的巨大成功促進(jìn)了各種基于PBT的新材料的推出，其中導(dǎo)熱材料和新型耐火材料的重要性尤為突出。
導(dǎo)熱型PBT（Ultradur B4300 M12 High Speed）的導(dǎo)熱性能優(yōu)于普通產(chǎn)品4～5倍，且具有良好的機(jī)械性能和流動(dòng)性能，可替代控制元件外殼中的金屬材料，或者用于燈座及門鎖的熱控制件；耐火型PBT材料分為含鹵素和不含鹵素兩種型號(hào)，因此可廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，16端子車用插頭就采用了Ultradur B4300 High Speed；采用水輔注塑技術(shù)（WIT）的PBT是巴斯夫?qū)?/SPAN>WIT進(jìn)行全面研究后所取得的重要成果，它適用于車頂欄桿等結(jié)構(gòu)性部件，這種部件不僅要求良好的外表面和可涂飾性，結(jié)晶特征和抗UV能力也非常重要；激光直接成型的PBT（Ultradur 4300 GM23 LDS High Speed）是專門用于激光直接成型（LDS）這一新興工藝的產(chǎn)品。LDS聚酰胺現(xiàn)在可以使用激光成型，并進(jìn)行電鍍，這樣一來(lái)就使印刷電路可以直接整合到基片的三維表面上，使MID部件的應(yīng)用更加廣泛。
納米粒子的功效
研究發(fā)現(xiàn)，在PBT材料中加入納米粒子，可改善材料與顏料結(jié)合的能力。與普通PBT材料相比，使用流動(dòng)性更強(qiáng)的PBT材料時(shí)，要達(dá)到相同、均勻的顏色效果所需的色母料數(shù)量更少，而且納米PBT材料對(duì)TPU合成橡膠的粘附力要高出一倍。
如將斷裂伸長(zhǎng)率作為注塑的一個(gè)函數(shù)來(lái)觀察，我們可以看到特殊添加劑的作用也不可忽視。由于與普通材料相比，高流動(dòng)性產(chǎn)品允許更高的注塑速度，在使用玻璃纖維進(jìn)行增強(qiáng)的材料中，玻璃纖維的方向多與流動(dòng)方向垂直，從而確保了更高的斷裂伸長(zhǎng)率，而其他所有性質(zhì)，如熔點(diǎn)、結(jié)晶度、收縮率、彈性系數(shù)、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度等大致保持不變。
含納米粒子的聚酰胺業(yè)已問(wèn)世
自含納米粒子的PBT材料在市場(chǎng)上大獲成功后，這種模式也被移植到另外一種重要工程塑料——聚酰胺上。K 2007展會(huì)期間共展示了三種包含納米粒子的PA 66改良材料（Ultramid High Speed），其中兩種分別添加了40%和50%的玻璃纖維，另外一種則添加了玻璃纖維和礦物填充物。這是首批納米PA改良材料所選擇的產(chǎn)品類別，填充程度較高的PA 66材料的流動(dòng)性增強(qiáng)度高達(dá)100%。預(yù)計(jì)從2008年初開始，這三種新型材料將可以以樣本數(shù)量提供。
在當(dāng)今最先進(jìn)的工程塑料注塑成型技術(shù)中，要優(yōu)化流程，充分發(fā)揮效率潛力，就必須非常注意材料、機(jī)器、模具、部件設(shè)計(jì)和流程控制之間的相互影響。針對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化的材料，如采用納米技術(shù)提高流動(dòng)性的PBT和聚酰胺，可謂前景光明。
（轉(zhuǎn)載）
