带有 PET 或 PBT 开关的保险丝盒
应用

PBT/PET 复合材料的混炼技术

它们都属于聚酯家族。两者都是热塑性塑料,通过缩聚反应制成。

聚合物 PET 和 PBT 属于聚酯家族。PBT 代表聚对苯二甲酸丁二醇酯,PET 代表聚对苯二甲酸乙二醇酯。PET 既可以是非晶态模塑料(PET-A),也可以是半结晶材料(PET-C)。PBT 被认为是半结晶材料。

两者均为热塑性塑料,通过缩聚反应制成,属于工程塑料类别。通常也使用“Engineering Plastics”这一术语,该术语主要描述其核心优势及应用领域:用于具有挑战性机械、热学、电气性能要求及耐化学性的工程部件。

PET/PBT 于 20 世纪 40 年代首次在英国实现大规模生产。其最初在各类纺织品和织物中的应用已扩展至注塑和挤出领域。

典型应用领域

由于结晶速度更快,PBT 主要应用于注塑成型领域。其兼具刚性与强度,并具备良好的韧性、耐热变形性及尺寸稳定性,即使在严苛环境下也能保持性能,这使得 PBT 复合材料在电子/电气、汽车、飞机制造及其他行业中成为重要材料。

PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)的主要应用包括:瓶类(85%)、APET(非晶态聚对苯二甲酸乙二醇酯,7%)和 CPET(结晶型聚对苯二甲酸乙二醇酯,8%)。在特种应用中,混炼环节起着关键作用。

通过添加增强材料、填料、阻燃剂、其他添加剂以及弹性体改性,可实现个性化的性能特征。在此过程中,尤其对于 PBT(聚对苯二甲酸乙二醇酯),必须考虑其在混炼技术中的温度和剪切敏感性。PET 和 PBT 也常作为共混组分用于定制化复合材料中。

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优势

BUSS 混炼系统具有以下具体优势

在混炼机中的混合过程独立于下游卸料单元的压力建立,这使得两个工艺步骤可以分别优化。这允许在低压和低温条件下进行加工,同时实现最佳造粒效果,且温度控制始终得到保障。

均匀的剪切速率使得混炼机能够在较低温度下进行受控混合,同时仅对当前工艺任务施加所需的剪切能量。与其他系统相比,狭窄的剪切速率分布确保了每个颗粒的剪切过程均匀一致。这实现了高质量加工,同时减少了能量输入。

BUSS 混炼机凭借可控的能量输入和均匀适中的剪切速率,以及通过热电偶进行的温度监控,实现了精确的温度控制。这些热电偶安装在沿工艺段相关位置、被聚合物包围的空心捏合销钉中。

最新一代的多叶片BUSS混炼机在整体低比能量输入条件下实现了更高的混合效果。这得益于更高的混合循环次数,且该次数针对各工艺区域进行了优化匹配。熔融所需的能量几乎完全通过机械方式(耗散型)以剪切能的形式输入。

BUSS 混炼机的适中剪切速率可确保可控的剪切和低温曲线,相比其他系统,对纤维及炭黑等高结构填料的损伤显著降低。采用 PBT 和 PET 的混炼技术,可带来更优异的机械与电气性能、改善的流动性以及更低的昂贵添加剂消耗。

PBT 和 PET 复合材料混炼的要求

混炼过程因此极具挑战性。既要温和且无剪切峰值地均匀熔融聚合物组分及可能的共混组分,又要将填料和阻燃剂的比例完美分散。这在混炼技术中要求极高。增强纤维的加入方式需确保获得最大机械性能,同时保持相应工艺区域的高使用寿命。

这些部分相互矛盾的要求通过精巧的工艺得到了良好控制。BUSS 混炼机在处理这些高要求材料时已长期证明其可靠性。

BUSS 混炼机温和且均匀的剪切速率(必要时可具体调整)以及由此实现的精确温度控制在此发挥核心作用:在熔融区仅耗散必要能量,避免聚合物组分过度受力。

典型的设备布局

典型的 PBT 或 PET 复合材料制造设备布局

填充和阻燃剂通过极高的折叠值在极短的处理长度内实现最佳分布,必要时在下游加入增强纤维,将其分散并随后包裹,以保持最大纤维长度。

市场中的重要参与者完全依赖BUSS混炼机技术在该领域提供的特定优势。通过BUSS混炼机的两级系统,混炼和压力建立步骤被严格分离。这样,各个工艺步骤可以独立优化。整个系统的模块化且因此可调整的结构,以及BUSS在PBT和PET混炼技术方面广泛积累的工艺专业知识,使BUSS混炼机成为混炼各种PET和PBT复合材料的极佳选择。

用于 PBT/PET 生产的 COMPEO 混炼机

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