PBT產(chǎn)品具有優(yōu)良的電性能和綜合應(yīng)用性能，廣泛應(yīng)用于電子電氣等領(lǐng)域。隨著整個(gè)社會(huì)環(huán)境意識(shí)的日益提高，無(wú)鹵阻燃成為PBT技術(shù)發(fā)展的主流。本文探討無(wú)鹵阻燃PBT研發(fā)生產(chǎn)中需注意的要點(diǎn)。

    配方體系的設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)

    與傳統(tǒng)溴系阻燃體系對(duì)比，無(wú)鹵阻燃PBT材料的研制與生產(chǎn)對(duì)熱敏感性更高，要特別考慮相關(guān)影響因素。

    流動(dòng)性

    在PBT改性產(chǎn)品的注塑過(guò)程中，特別是一些薄壁、小制件中，為順利成型，常常采取快速高壓成型工藝，對(duì)于無(wú)鹵阻燃材料而言，有機(jī)類無(wú)鹵阻燃劑往往因?yàn)槟蜔嵯鄬?duì)低，常常會(huì)導(dǎo)致射出剪切下的熱降解，表現(xiàn)為制品表面黃變或焦燒，并產(chǎn)生腐蝕性氣體，腐蝕模具。

    為避免這種情況發(fā)生，往往需要提高PBT改性產(chǎn)品的流動(dòng)性。阻燃劑的添加通常會(huì)降低流動(dòng)性，所以需要對(duì)配方體系的其他組分進(jìn)行篩選。

    首先，選用高流動(dòng)性的PBT基礎(chǔ)樹(shù)脂，從根本上保證體系的高流動(dòng)性。其次，添加高效潤(rùn)滑劑，來(lái)提高PBT體系的流動(dòng)性。此外，玻纖的品種對(duì)流動(dòng)性也有影響，短玻纖在保證一定性能的前提下，往往分散和長(zhǎng)度更均一，流動(dòng)性會(huì)優(yōu)于長(zhǎng)玻纖。

    韌性

    無(wú)鹵阻燃PBT產(chǎn)品一般用于線圈骨架、電子聯(lián)接器配件、斷路器開(kāi)關(guān)面板等，這些應(yīng)用領(lǐng)域要求有較好的韌性，以保證產(chǎn)品穩(wěn)定應(yīng)用。

    為保證體系的韌性，需要添加增韌劑，但對(duì)于無(wú)鹵阻燃PBT而言，增韌劑的選擇有一定的特殊要求。因?yàn)橐话阍鲰g劑的添加會(huì)降低體系的流動(dòng)性，所以，除了考慮有效提高韌性外，增韌劑的選擇還應(yīng)該選擇對(duì)體系的流動(dòng)性有著最小的影響的品種。而傳統(tǒng)的反應(yīng)型PBT用增韌劑則不是最佳選擇，可選擇有一定相容作用的非反應(yīng)型聚酯增韌劑，實(shí)現(xiàn)引入韌性的同時(shí)，提高對(duì)無(wú)鹵阻燃劑的相容性和盡量不降低流動(dòng)性。

    為提高韌性，提高無(wú)鹵阻燃劑與PBT樹(shù)脂的相容性是一個(gè)很必要的選擇�？梢赃x用偶聯(lián)劑對(duì)阻燃劑進(jìn)行表面處理，這樣在阻燃劑得到很好分散和相容的情況下，產(chǎn)品體系本身韌性得以不下降。

    第三，PBT用成核劑的引入，對(duì)體系的韌性也有好處，可通過(guò)細(xì)化晶粒，減少薄弱界面，在提高成型性的同時(shí)，提高綜合力學(xué)性能。

    加工過(guò)程中的注意事項(xiàng)

    原材料的前處理

    原料（樹(shù)脂、玻纖）需要預(yù)先乾燥，控制水分含量越低越好。在高溫情況下，過(guò)多的水分會(huì)導(dǎo)致PBT樹(shù)脂降解，從而導(dǎo)致產(chǎn)品綜合性能降低。因此，PBT在加工前需要抽濕乾燥。

    在注重PBT水分的同時(shí)，也要關(guān)注玻璃纖維以及其它助劑的水分。同時(shí)，加工中保持好的真空度，及時(shí)抽出可能存在的微量的水分，都是生產(chǎn)高品質(zhì)無(wú)鹵阻燃PBT產(chǎn)品的關(guān)鍵。

    此外，不論是擠出機(jī)還是注射機(jī)，用前一定要清洗乾凈，并保證阻燃劑在料筒里面的停留時(shí)間不要過(guò)長(zhǎng)，從而避免長(zhǎng)期停留導(dǎo)致的降解。

    螺桿組合的設(shè)置

    加工過(guò)程中，如果螺桿的剪切設(shè)置很強(qiáng)，對(duì)于無(wú)鹵阻燃PBT體系而言，生產(chǎn)時(shí)剪切熱很高，易出現(xiàn)加熱與剪切產(chǎn)生的熱疊加效應(yīng)，導(dǎo)致螺桿內(nèi)部局部過(guò)熱，造成阻燃劑分解，因此要選擇剪切弱一些的螺塊組合。

    一般而言，考慮到物料的基本的塑化與混合，雙螺桿的熔融段和混合段剪切單元的個(gè)數(shù)和強(qiáng)度可按常規(guī)設(shè)置，但在加玻纖處的均化段，在保留反向混煉單元基礎(chǔ)上，螺塊盡量弱化剪切單元，即減少剪切塊個(gè)數(shù)或部分改用90度或60度剪切塊。

    加工溫度的設(shè)置

    一般情況下，加工溫度要根據(jù)無(wú)鹵阻燃劑自身的耐溫性能做調(diào)整，拿無(wú)鹵阻燃劑EPFR-300A（普塞呋磷化學(xué)有限公司生產(chǎn)）舉例，其起始熱分解溫度為280℃，雙螺桿擠出機(jī)加工過(guò)程中，一般在熔融段和混合段，由于無(wú)玻纖添加，剪切熱的溫升不會(huì)太高（最多會(huì)超過(guò)設(shè)置溫度20-30℃），溫度可設(shè)置在比PBT熔點(diǎn)（225℃）高10℃以上，以利于塑化與混合；而在加玻纖處的均化段，由于玻纖的加入，導(dǎo)致其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量較多，可能會(huì)超過(guò)設(shè)置溫度30℃-50℃，為降低熱剪切溫度疊加導(dǎo)致阻燃劑分解，雙螺桿的加工溫度要盡量低一些，可略高于PBT熔點(diǎn)，設(shè)為228℃。

    對(duì)于注射加工，由于單螺桿塑化剪切熱相對(duì)弱，注射高壓剪切較強(qiáng)，為避免阻燃劑降解，可通過(guò)提高物料熔融溫度來(lái)提高流動(dòng)性，降低注射壓力。這種情況下，無(wú)鹵阻燃PBT物料的塑化溫度可按PBT熔點(diǎn)以上15℃-20℃設(shè)置（達(dá)240℃-245℃），而噴嘴溫度可考慮提高至250℃-255℃。

    主機(jī)轉(zhuǎn)速的影響

    對(duì)于無(wú)鹵阻燃PBT而言，即便是相同的設(shè)備組合和溫度條件，相同配方的產(chǎn)品性能也會(huì)隨不同的主機(jī)轉(zhuǎn)速有一定的影響。

    在設(shè)定的阻燃劑和工藝、設(shè)備條件下，相對(duì)低的轉(zhuǎn)速得到的顆粒性能要略優(yōu)于相對(duì)高的轉(zhuǎn)速。這主要可能是由于不同轉(zhuǎn)速下，PBT體系的剪切熱效應(yīng)不同，導(dǎo)致體系中熱降解成分更少所導(dǎo)致的。

    不過(guò)，由于阻燃劑體系的耐溫特性不同，以及螺桿組合和工藝的不同，所以上述影響有可能相反，但對(duì)于在無(wú)鹵PBT開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)時(shí)必須認(rèn)真考察主機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)性能的影響。

    阻燃劑的添加方式

    對(duì)于無(wú)鹵阻燃劑不同的添加方式，生產(chǎn)產(chǎn)品的工藝難易程度不同。相對(duì)而言，采用傳統(tǒng)的與樹(shù)脂預(yù)混合，而後主喂料加入的方式，對(duì)加工工藝要求控制難度更高。這主要是涉及兩方面原因：

    一方面，此種方式要處理好顆粒與粉體的混合均勻問(wèn)題，特別是投料後，由于兩者的密度和大小不同，在生產(chǎn)的前期和後期，易出現(xiàn)只進(jìn)粉體不進(jìn)料的情況，這不僅會(huì)導(dǎo)致前後體系的不均勻，更重要的是高濃度粉體在熱剪切條件下很容易降解，嚴(yán)重時(shí)會(huì)有起火，造成生產(chǎn)安全隱患。

    另一方面，由于前期就同PBT混合，在螺桿的停留時(shí)間長(zhǎng)，剪切程度高，需調(diào)整好螺桿組合和工藝條件，降低無(wú)鹵阻燃劑熱降解的可能性，才能生產(chǎn)出穩(wěn)定的無(wú)鹵阻燃產(chǎn)品。

    而采用兩段側(cè)喂料（一段加短玻纖，一段加阻燃劑）的添加方式，由于阻燃劑在螺桿中的停留時(shí)間更短，且加短玻纖的剪切單元往往相對(duì)比較弱，這些都有利于無(wú)鹵阻燃劑的熱穩(wěn)定，相對(duì)而言工藝的控制難度要低。因此，在有條件的前提下，盡量采用側(cè)喂料的模式來(lái)添加無(wú)鹵阻燃劑，對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)無(wú)鹵阻燃PBT產(chǎn)品而言是很好的選擇。

    結(jié)語(yǔ)

    隨著人們對(duì)無(wú)鹵阻燃PBT產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的深入了解，會(huì)不斷有新的注意點(diǎn)和問(wèn)題出現(xiàn)，特別是隨著新型無(wú)鹵阻燃劑的推出，技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品體系和所用阻燃劑的特點(diǎn)，針對(duì)性調(diào)整配方和工藝，得到穩(wěn)定的高性能無(wú)鹵阻燃PBT產(chǎn)品。

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