聚对苯二甲酸丁二醇酯的发展现状

赵丽娟 ，丁建平 ，赖宇 ，刘志远

(1．四川师范大学化学与材料科学学院先进功能材料四川省高校重点实验室，四川成都610066；2．新疆蓝山屯河化工有限公司，新疆昌吉831100)

摘要：综述了聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)在不同领域的应用、在国内外市场的占有率以及PBT的改性技术和发展前景。

关键词：聚对苯二甲酸丁二醇酯；应用；发展

中图分类号：TQ323．4 1 文献标识码：A 文章编号：1005—5770(2010)12—0001—03

The Development Status of Polybuty lene Terephthalate

ZHAO Li-juan ，DING Jian—ping ，LAI Yu ，LIU Zhi—yuan

(1．College of Chemistry and Material Science，Key Laboratory of Advanced Functional Materials of Sichuan Province Higher Education System ，Sichuan Normal University，Chengdu 6 10066， China；2．Xinjiang Blueridge Tunhe Chemical Industry Co．，Ltd．，Changji 83 1 100，China)

Abstract：This article reviews the application of PBT in different industries，the markets sharing in domestic and international areas as well as the modification technology，and the development prospects of PBT resin．

Keywords：PBT； Application； Developmen

聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)由对苯二甲酸(PTA)或对苯二甲酸二甲酯(DMT)与1，4一丁二醇(BDO)经缩聚反应制得。PBT主链的几何规整性和刚性部分使聚合物具有高的机械强度，突出的耐化学试剂性，耐热性和优良的电性能；分子结构对称，满足紧密堆砌的要求，从而使这种聚合物有高度的结晶性和高熔点。由于PBT在较低温度下可迅速结晶，所以成型加工性能良好，成型周期短，可制成形状复杂的制件或薄壁制件。值得指出的是，PBT树脂易阻燃化，配用高效阻燃剂可制成机械性能基本保持不变同时阻燃性能达到UL94 V_()级的阻燃塑料。PBT树脂的这些性质使它能在工程塑料领域得到广泛和潜在的应用。

1 PBT工程塑料的特点及其市场应用

虽然PBT发展的历史不长，但由于性能优良，已经被广泛应用于电子电器、汽车、机械设备以及精密仪器的零部件，以取代铜、锌、铝及铁铸件等金属材料和热固性塑料以及一些热塑性的塑料。在美国、欧洲和13本等发达国家和地区，PBT树脂的主要消费领域为汽车工业、电子电器和办公机械⋯ 等行业。PBT在电子电器领域消费量在美国、欧洲和日本分别占44％ 、65％ 、45％ ；汽车工业的消费量在各地区消费量分别为47％ 、25％ 、22．5％ 。在亚洲除日本以外的地区，由于汽车工业欠发达，PBT消费量在汽车领域仅占PBT总消费量的不足20％ ，而电子电器领域是PBT树脂最大的消费市场。

在中国，PBT树脂应用领域及所占比例分别为：电子电器约占60％ ，汽车／机械工业约占24％ ，光纤包覆约占8％ ，纤维约占3％ ，其它约占5％ 。受电子电器行业和汽车工业这两大朝阳行业的带动，中国已成为PBT树脂需求增长最快的国家，近年来增长速度保持在13％ 以上 。目前中国电子电器行业仍是PBT树脂的最大消费市场，被广泛地用作高压包、输出变压器骨架及电刷支架、电器行业的点火器和电器开关等。PBT也用于通讯设备中的连接盒、线缓冲管和电话内部部件；其它的应用还包括键盘座、开关、内部连接件等。在电子电器行业，PBT的消费比例约为：节能灯25％ ，连接器15％ ，冷却风扇15％ ，汽车10％ ，其他电子电器10％ 。PBT的应用主要体现在以下几个方面 ：

1)PBT在汽车中的应用

在中国， 目前PBT用于汽车上的数量还不及尼龙、聚甲醛和聚碳，但随着低翘曲性PBT的出现，今后必将在汽车外部零部件上得到更多的应用。如外装零件，主要有发动机放热孔罩、转角格栅等；内部零部件：主要有刮水器支架、内镜撑条和控制系统阀；汽车电器零件：如汽车点火线圈绞管和各种电器连接器等。

2)PBT在机械设备中的应用

在机械设备中，玻璃纤维增强PBT主要制作使用于有耐热、阻燃要求的部位上，如视频磁带录音机的带式传动轴、水银灯罩、电子计算机罩、电熨斗罩、烘烤机零件以及大量的按钮、凸轮、电子表外壳、齿轮、照相机的零件等。

3)PBT材料在节能灯行业的应用

节能灯在节能方面具有突出优势。由于很多灯头与玻璃灯管接触部分的温度可达180 oC以上，因此普通塑料很难满足要求。PBT材料的耐热性、长期耐老化性能、阻燃性达到UL94 V 级等性能使其在节能灯行业的应用极其广泛。2006年国内用于节能灯的PBT材料约有3万多吨，其中90％ 以上的塑料节能灯头都是用PBT材料制作的。

4)PBT在散热风扇中的应用

作为散热风扇，要求材料耐高温、高强度、阻燃、尺寸稳定性好、抗蠕变、耐疲劳。玻璃纤维增强阻燃PBT满足所有这些要求，是高档散热风扇材料的最佳选择之一。PBT被多数电脑厂家选做CPU和电源的散热风扇，在其它电机中，PBT做散热风扇也是主流。大多用户选用15％ ～30％玻纤增强、V-0阻燃的黑色改性PBT。

5)PBT在连接器行业的应用

连接器是信号间的桥梁，要求材料具有高的电绝缘性能、耐热性、阻燃性、强度、耐疲劳性。PBT均衡的物性与价格正符合连接器的需要。PBT作为连接器在电脑、其它数码产品、通讯、家电等方面用途广泛，比如电脑主板上的插槽，电话线或网线的插口等。

6)PBT在线圈骨架中的应用

线圈骨架对材料的绝缘击穿强度有很高要求，另外，由于在骨架上缠绕铜线基本都是采用自动或半自动方式，对材料的强度和韧性有极高的要求，避免使用时产生电击穿。增强增韧阻燃改性的PBT还满足在较高的温度下使用时，PBT线圈骨架具有耐热性、阻燃性、长期热老化性能。

7)PBT在继电器中应用

继电器对PBT材料要求极高，在阻燃、耐温、长期热老化、电性能以及成型加工性能等方面的要求远高于其它行业，因此对选材尤其苛刻。继电器越做越小，PBT在其中功不可没，其外壳、线轴、底盖都采用改性PBT。改性PBT凭借出色的性能充分满足了各种严格的要求。

2 国内外PBT发展现状

自从1967年美国Celanese公司研制开发PBT以后，工程塑料及其各种合金被逐渐认识并广泛应用，同时PBT纤维也在纺织等领域显示出其优越性，世界产能稳定增长。目前，世界PBT行业结构正在发生剧烈变化，上下游一体化的趋势进一步加强。

国外具有实力的聚酯生产企业通常在聚合过程中进行改性，生产出具有优异性能的树脂，设计出符合客户需求的产品，如DuPont公司的聚醚酯HytrelⅢ，是聚四氢呋喃(PTHF)一PBT嵌段共聚物。但研究学者更多的是采用纳米技术、复合化技术、聚合物合金等开发出各种改性PBT新产品，提高PBT的抗冲击性、流动性、阻燃性等性能。如GE公司开发的具有高流动性的纳米Valox系列产品，三菱工程塑料公司研发的用于电子产品的超阻燃PBT树脂；Ticona公司开发的具有高流动、高韧性、耐磨、耐疲劳的Celanex系列PBT；巴斯夫公司推出的用于电子电器的高流动PBT材料，使生产商们在产品外观的设计上具有更大的灵活性；巴斯夫公司采用聚合共混技术开发的玻纤增强PBT／ASA，显示出极低的翘曲，价格与正常PBT相当；杜邦公司也开发出低翘曲PBT合金；最近，巴斯夫又开发出性能优异的低形变PBT产品 ；DuPont工程聚合物公司新推出的高流动PBT，据称可使成型时问缩短30％ ， 目标用途是薄壁连接器和大型结构外壳。这些产品主要用于电器、家庭用具和汽车工业等。

目前国外已经大量使用的PBT改性技术是合金技术 ，如PBT／丙烯腈一丁二烯一苯乙烯共聚物(ABS)合金 ，可用于汽车内饰件、家用电器外壳等；PBT／PET[91合金，用于汽车方向盘连接件、电气接插件等；PBT／聚丁二烯合金，用作汽车保险杠等；PBT／聚苯醚(PPO)弹性体Il ，用于汽车包装部件、电子、电气和仪表零部件等；PBT／苯乙烯一马来酸酐共聚物(SMA)合金，用于汽车底部、盖、内部装饰等部件；PBT／三元乙丙橡胶(EPDM)合金 ，用于汽车减震套管、电动活塞、散热管支撑系统、减震轴承等。

除这些常用的PBT合金改性产品外，近年来国外又开发出一些性能更为优良的PBT树脂和合金制品，提高其应用性能，拓展了PBT应用领域。如光缆光纤级PBT树脂，一般采用PBT树指进行后缩聚增黏处理制成黏度较高的树脂，作为光纤套管。为呼应全球阻燃剂无卤化的要求，无卤阻燃PBT的发展成为另一重要方向，阻燃剂也由以前的溴系逐渐转向一些无机填充和磷系阻燃剂进行加工¨ 。阻燃PBT将被广泛应用到高温、高热场所，主要应用于电子、电器行业等 。

中国的PBT起步于2O世纪70年代，上海涤纶厂于1973年开始研制PBT工程塑料。随后北京市化工研究院、晨光化工研究院、仪征化纤公司工程塑料厂、蓝星集团南通化工新材料基地、台湾长春公司等也相继研究开发制备PBT。国内对工程塑料进行改性的生产商主要有广州金发，南通合成材料厂，上海红京印实业有限公司，北京市化学工业研究院等；主要产品为玻纤增强，阻燃和增强阻燃和合金等品种。用量最大的为玻纤增强阻燃品种，这些产品满足了低端电子电器产品对PBT阻燃、电绝缘性、耐热性等方面的要求。但国内光纤级PBT几乎全部依赖进口，同时随着电子电器向小型化、扁平性、安装密集化方向发展，对工程塑料的质量方面提出了更高要求。

3 展望

目前聚酯技术正向降低生产成本、提高产品附加值、开发新型聚酯、拓展全新应用领域、注重环保等方向发展。新的聚合工艺，如三釜工艺，新型绿色催化剂，新型共聚酯的开发必将为聚酯工业打开更广阔的应用空间。为了适应国内产能的增加和国内汽车、电子、电气工业的需求，需加快国内PBT应用研究开发，同时要紧跟国际发展，促使PBT产品向高性能化、多功能化、系列化方向发展。从保护PBT制品可靠性出发，在保持PBT的耐热、电绝缘等特性的基础上，减少气体挥发、低分子物析出和改善开裂性、平衡阻燃性，提高阻燃效率，改善表面光泽度已成为PBT改性的主题。

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