PBT耐水解改性淺析,寶理l朗盛l帝斯曼等材料廠商盤點

PBT（聚對苯二甲酸丁二酯）具有優良的綜合性能，良好的成型加工性和性價比，優良的機械性能，機械強度高，耐疲勞性和尺寸穩定好。這些性能在高溫條件下也極少有變化，非常適合用於汽車、電子等領域。

但PBT同時還具有缺口衝擊強度低、成型收縮率大、耐水解性差、易受滷化烴侵蝕等缺陷，且經玻纖增強後，因製品縱、橫向收縮率不一致易使製品發生翹曲。其中耐水解改性顯得尤為重要。

圖 PBT分子結構式

一、PBT抗水解性差的原因

從化學角度分析，影響PBT聚酯耐水解性能好壞的決定因素是聚酯材料化學組成裡的端羧基濃度。

而在端羧基裡面又含有酯鍵，當把PBT聚酯在高於其玻璃化轉變溫度的溫度下置於水中，就會發生酯鍵斷裂，高溫水解形成的酸性環境會加速PBT聚酯的耐水解反應，使PBT材料性能急劇下降。

二、提高PBT耐水解性能的方法

那麼如何提高PBT材料的耐水解性能？下面給大家分享兩種解決方法：

如果添加合適的耐水解化學添加劑，對PBT聚酯起到針對降解的保護反應，大部分熱降解、熱氧化降解和光降解現象可以阻止。這些添加劑通常在PBT聚酯化合階段加入。

不過就水解化學反應而言，儘管PBT聚酯不是吸溼性聚合物，把溼氣成分保持在極低水平（小於0.05%）仍非常關鍵，這樣可以防止高溫下的水解反應，聚合物鏈不會斷裂，不會造成機械性能變差。

普通PBT樹脂在高溫下72小時就已經發生水解，144小時候性能嚴重劣化。而耐水解性PBT在高溫高溼環境中144小時後仍然性能穩定。

三、部分耐水解PBT材料廠商盤點

PBT耐水解性差的缺點極大地限制了它在汽車、電子電器及建材領域中的應用。因此，帝斯曼、寶理、杜邦、巴斯夫、朗盛等材料廠商都有針對性推出耐水解的PBT牌號，並陸續優化更新，推出性能更優異的材料。下面做一個簡單的盤點。

1、寶理

寶理塑料集團近期推出了一種新牌號的Duranex聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）樹脂，該樹脂在抗水解性和抗熱震性方面有顯著改善。據報導，Duranex 201HR是一款新產品，該產品可確保零部件的長期可靠性，並提高Duranex PBT在汽車市場的滲透率。

Duranex 201HR是一種未填充的材料，它極大地提高了耐水解性，同時也保持了傳統PBT樹脂優異的機械性能和成型性能。Duranex 201HR非常適合在高溼度環境中使用，可延長多種產品的使用壽命。它特別適用於在惡劣工作環境下工作的汽車連接器。

Duranex 201HR是寶理塑料Duranex LT系列產品的補充，該系列產品還通過增強樹脂的韌性以及鬆弛熱衝擊循環試驗產生的應變來顯著提高耐熱衝擊性能。其性能甚至超過了聚苯硫醚（PPS）樹脂，而PPS是耐熱衝擊性能最好的樹脂之一。

此外，Duranex LT系列不僅有助於插入成型，還具有優異的抗水解性，在一系列產品中釋放出高性能和更長使用壽命的潛力。這些牌號也可用於無法使用常規PBT樹脂的各種零件。據稱，Duranex LT系列PBT牌號非常適合用於功率模塊、DC/DC變換器、電機絕緣體和EPS系統等使用環境惡劣的部件。

2、朗盛

朗盛近期推出的新型Pocan XHR（耐極端水解）產品在高溫和潮溼的條件下具有出色的抗水解性能。在基於美國汽車工程師學會（SAE）嚴格的SAE / USCAR2 Rev.6長期水解測試的標準化測試樣品的內部測試中，該化合物達到4級或5級–前兩個等級。

「但是，Pocan XHR的發布證明了這種材料的額外好處對許多用戶同樣重要。它們通常充分利用了對熱衝擊，熱空氣和化學物質的高抵抗力以及基於聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）的化合物的機械性能。」高性能材料業務部門的應用開發人員Ralf Heinen解釋說。

Pocan XHR是朗盛公司第三代水解穩定的PBT化合物，它是Pocan HR第二代材料的補充，具有以下特點：

在150℃的空氣中存放3,000小時後，XHR系列大多數產品類型的衝擊強度也幾乎保持不變；在熱衝擊測試中，採用Pocan XHR金屬包覆成型的組件不會出現應力裂紋，或者如果出現應力裂紋，則要等到通常測試周期的許多倍之後才會出現裂紋；在適用於PBT的注塑溫度下，所有Pocan XHR變體的熔體粘度可長時間保持恆定，提升的流動性使得可以實現薄壁幾何形狀；在55攝氏度下於1摩爾的氫氧化鈉溶液中存儲100小時時，斷裂伸長率僅降低了約40％。

3、帝斯曼

為了滿足市場對汽車電子材料更為嚴苛的要求，荷蘭皇家帝斯曼集團開發耐水解 Arnite PBT ，採用30%玻纖增強配方，使該材料在150℃時依然具有極佳的性能。

此外，Arnite®耐水解PBT系列還包含阻燃級別產品，可達到0.4毫米UL94 V0阻燃等級，能全面滿足汽車電子元器件，如汽車連接器、控制設備和傳感器等對材料的新需求。

圖 源自帝斯曼官網

4、巴斯夫

巴斯夫開發Ultradur®HR用於熱溼環境的抗水解聚對苯二甲酸丁二醇酯 (PBT) 以滿足快速發展的新能源汽車和自動駕駛系統元件不斷增長的需求。

帶有 HR（抗水解）後綴的Ultradur® 系列產品的主要特性是聚對苯二甲酸丁二酯 (PBT) 聚合物在高溫和水的環境下具有極強的抗性。

與聚酯中的水（即使只存在於空氣溼度中）接觸，也會導致聚合物鏈產生水解分裂，最終降低材料性能，在高溫環境下尤為如此。

Ultradur® HR 以標準聚對苯二甲酸丁二酯為基礎，與高效添加劑相結合，最大程度抑制水解降解，從而大幅延長零件使用壽命。

圖 源自巴斯夫官網

5、杜邦

杜邦開發有耐水解PBT Crastin® HR系列和 Crastin®HR HFS系列。Crastin® HR HFS是杜邦最新開發的耐水解系列CrastinPBT中的一種，包括Crastin® HR 5315HFS和Crastin® HR5330 HFS。

Crastin® HR HFS可實現高達600V的相對漏電起痕指數（CTI），從而提高組件的安全性，並增加了熔體穩定性以便更好地進行加工，從而降低成本。具備優異流動性以及出色的抗水解性。這些突出特性可全完滿足市場對高壓電連接器和其他電氣絕緣組件在選材方面的嚴苛要求。

圖  高電壓屏蔽連接器

6、金髮科技

金髮有一款耐水解PBT-G30 HR，具有高機械強度、高耐熱、尺寸穩定性好、電氣性能好，用於ABS ECU模塊。

7、藍星南通星辰

南通星辰推出耐高溫水解PBT（聚對笨二甲酸丁二醇酯）工程塑料，商品牌號為Starester®510G30。具有優異的耐水解性能，在雙85試驗箱內經過恆溫恆溼（85℃85%）1000h機械性能下降幅度極小，主要應用於控制器外殼及長期接觸高溫高溼環境的材料。

Starester®510G30產品主要對應DURANEX®PBT耐水解產品，各項性能指標均與進口產品接近。Starester®510G30耐水解型PBT工程塑料在汽車中的主要應用包括：電子控制器、變速箱控制器等。

 

圖 源自南通星辰官網

8、南京聚隆

南京聚隆也有一款耐水解性能好的PBT(TG6GRW)，主要應用有汽車搖手，電機塑料件，光纖護套，雨刮器組件等。

圖 源自聚隆官網下載文件

以上是一些有做耐水解PBT的材料廠商盤點，如有錯誤或遺漏，以及更多PBT材料相關資源，歡迎加入艾邦微信群一起交流探討！

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