上海航空塑料激光焊接PBT自主研发

PBT激光焊接难点

塑料激光焊接技术要求上层塑料可以穿透激光，下层塑料要能吸收激光能量。对于PBT材料的塑料激光焊接，使用最多的组合是本色PBT+黑色PBT黑色PBT+黑色PBT本色的PBT塑料不管是否添加了玻纤，均可以穿透激光；黑色的PBT塑料如果要作为穿透件，需要使用特殊牌号的PBT材料。PBT属于半晶材料，不适宜采用808nm波长的激光进行激光塑料焊接。对于部分牌号的PBT材料，940nm和980nm的激光穿透率非常低，对于1mm厚度的PBT塑料，激光的穿透率可能会低于10%，非常不利于激光焊接。在实验室测试环境中，以巴斯夫Ultradur系列PBT黑色激光穿透试片为例，1mm厚度的试片可以得到比较好的工艺窗口及焊接结果；而2mm厚度的试片工艺窗口则明显下降。如果使用PBT材料设计汽车电子类产品，塑料激光焊接的设计准则对于激光穿透件的厚度建议为低于1.5mm。PBT材料除了激光穿透率低以外，还存在材料表面非常容易吸收激光能量而导致在激光塑料焊接的过程中烧伤。针对PBT材料激光穿透率低的问题，德国巴斯夫、日本松下等国外公司都推出了针对塑料激光焊接的高穿透率PBT材料。然而，在实际的规模生产中，PBT上盖被激光灼伤的现象也时有发生。 激光焊接工艺能够制造出超过原材料强度的焊接缝。上海航空塑料激光焊接PBT自主研发

PBT耐热水解性较差原因：影响PBT水解的主要因素是端羧基浓度。由于PBT含有酯键，在高于其玻璃化转变温度的温度下置于水中会发生酯键断裂，水解形成的酸性环境使水解加速反应，性能急剧下降。解决方法：添加水解稳定剂，如碳化二亚胺，水解稳定剂会消耗水解产生的羧基，减缓PBT的酸性水解速度，提高PBT树脂的抗水解性。通过封闭PBT端羧基的方法，降低端羧基浓度，提高PBT的抗水解性，如加入带环氧官能团的助剂（如SAG系列,一种苯乙烯-丙烯腈-GMA的无规共聚物），通过官能团GMA与PBT端羧基反应来封端，从而提高PBT的抗水解性。北京强度高塑料激光焊接PBT材料区别PBT塑料的柔韧性非常好并且耐摔，抗脆性能强。

玻纤增强PBT注塑过程产生较多模垢原因：PBT模垢产生是由PBT材料的小分子含量过高或者材料的热稳定性较差引起的。PBT由于其寡聚物和小分子残留率通常在1%～3%，相对与其他材料容易产生模垢。而在引入玻纤以后，更加明显。这将导致在连续加工过程中，我们需要定时清理模具，造成生产效率低下。解决方法：减少小分子助剂的添加量（如润滑剂、偶联剂等），尽量选择高分子助剂；改善PBT的热稳定性，减少加工过程中热降解产生的小分子产物。

PBT阻燃性能方面

纯PBT垂直燃烧等级只能达到HB级，易燃烧且燃烧时连续滴落，火焰容易蔓延，其在汽车、电子电器和纺织等方面的应用受到限制。常添加卤系阻燃剂和无卤阻燃剂对PBT进行阻燃改性。卤系阻燃剂燃烧时释放含卤化氢有毒烟雾对人类健康和生态环境有危害，欧盟已禁用部分卤系阻燃剂。对PBT进行阻燃改性时主要采用磷系阻燃剂和无机阻燃剂。使用无机阻燃剂改性时，添加含量过多会导致材料的力学性能下降；但磷系阻燃剂没有此缺陷，且具有低烟、低毒、高阻燃的优良特性。磷系阻燃剂通常与含氮化合物协同作用达到更高效的阻燃体系。磷系阻燃剂在燃烧过程中生成磷酸酐使可燃物脱水碳化，炭层能够降低热传导，延缓或阻止可燃气体的产生，且磷酸酐受热后形成熔融物覆盖在可燃物表面，阻碍可燃性气体释放。除了传统阻燃剂，目前还有在PBT材料中加入纳米填料改善其阻燃性能和抗滴落性能，且不损坏其加工性能。常用的纳米材料主要为纳米金属氧化物聚合物和碳族纳米复合材料。 PBT耐热、耐气候性好，耐燃，但能慢燃。尺寸稳定性好，电性能优良，耐电弧好。

PBT简介    

PBT理化特性   PBT为乳白色半透明到不透明、结晶型热塑性聚酯。具有高耐热性、韧性、耐疲劳性，自润滑、低摩ccp PBT擦系数，耐候性、吸水率低，只有为0.1%，在潮湿环境中仍保持各种物性（包括电性能），电绝缘性，但体积电阻、介电损耗大。耐热水、碱类、酸类、油类、但易受卤化烃侵蚀，耐水解性差，低温下可迅速结晶，成型性良好。缺点是缺口冲击强度低 ，成型收缩率大 。故大部分采用玻璃纤维增强或无机填充改性，其拉伸强度、弯曲强度可提高一倍以上，热变形温度也大幅提高。可以在140℃下长期工作，玻纤增强后制品纵、横向收缩率不一致，易使制品发生翘曲。   PBT燃烧鉴别   不易燃烧，燃烧时无液体流下，离开火焰后在5秒钟内熄灭，（相似于PC）   PBT在连接器等一些电器设备上面的应用十分大量。河南电器塑料激光焊接PBT品牌

本色的PBT塑料不管是否添加了玻纤，均可以穿透激光。上海航空塑料激光焊接PBT自主研发

PBT注塑模工艺条件:干燥处理：这种材料在高温下很容易水解，因此加工前的干燥处理是很重要的。建议在空气中的干燥条件为120℃，6~8小时，或者150℃，2~4小时。湿度必须小于0.03%。如果用吸湿干燥器干燥，建议条件为150℃，2.5小时。熔化温度：225~275℃，建议温度：250℃。模具温度：对于未增强型的材料为40~60℃。要很好地设计模具的冷却腔道以减小塑件的弯曲。热量的散失一定要快而均匀。建议模具冷却腔道的直径为12mm。注射压力：中等（大到1500bar）。注射速度：应使用尽可能快的注射速度（因为PBT的凝固很快）。流道和浇口:建议使用圆形流道以增加压力的传递（经验公式：流道直径=塑件厚度+1.5mm）。可以使用各种型式的浇口。也可以使用热流道，但要注意防止材料的渗漏和降解。浇口直径应该在0.8~1.0*t之间，这里t是塑件厚度。如果是潜入式浇口，建议小直径为0.75mm。上海航空塑料激光焊接PBT自主研发

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