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PBT兄弟——热塑性CBT为何表现得像热固性塑料一样?

CBT树脂作为一种新型的材料,具有润湿能力好、填充能力强、加工粘度低等特点,且与各种填料、增强材料和高分子材料的相容性好,适用于所有的热塑性和热固性树脂的加工方式,这些特性使得CBT树脂被制成各种高性能的复合产品,在不同的应用领域中正日益发挥着独特的作用。本文就为从CBT的简介、发展、特性及主要应用四个方面来介绍。

一、CBT的简介

CBT,中文名:环状对苯二甲酸丁二醇酯,白色粉末,熔点200℃,具有大环寡聚酯结构,是不同低分子量环状齐聚物的混合物。常温下为固态,加热到一定温度时,会变得像水一样,粘度极低;而且在加入催化剂后(并在适当的温度下),可聚合成高分子量的热塑性聚合物PBT。

CBT树脂润湿能力强、填充能力强、加工粘度低;与各种填料、增强材料和高分子材料的相容性好。这些特性使得CBT树脂在不同的应用领域具有独特的作用。

几乎适用于所有的热塑性塑料和热固性树脂的加工方式滚塑/浇铸/共混/挤出/注射成型/压铸成型/真空袋成型/传递模塑成型RTM/反应注射成型RIM/SRIM/淤浆法/粉末涂料)。

CBT的分子式是(C12H12O4)n,其中n=2-6,下图是CBT的分子结构:

二、CBT的发展历史

三、CBT的特性

1.加工优点

  1. 低粘度:CBT常温下为固体;约在 190℃,就变为象水一样的液体,相同条件下,PBT的粘度大约是它的5000倍

  2. 快速聚合:CBT中加入催化剂,开环聚合为PBT;选择不同的催化剂和反应温度,CBT的完全聚合时间可以控制为几十秒到几十分钟;CBT低粘度和快速聚合的特点,使CBT可以在许多不同的应用中,进行快速加工。

  3. 可热成型含催化剂的CBT 可在180~200℃聚合PBT,并立即开始结晶(形成半晶热塑PBT)。而PBT的熔点为225℃,因此,不需冷却就可脱模!含催化剂的CBT 聚合为PBT,在180~200℃时,为半晶热塑PBT;

    在200℃以上,反应加快,聚合成的PBT分子量降低,结晶变慢;在接近225℃时,聚合成的PBT难以结晶(若结晶,则需冷却)。因此,含催化剂的CBT合适的聚合/结晶温度为180~190℃。

  4. 无反应热含催化剂的CBT 聚合时无反应热释放。因此,反应不会失控;也不会应为反应升温而损坏模内部分。还意味着在制造大型厚壁的制件时,因不用考虑热量的因素,可缩短成型周期。

  5. 无VOC和释放物CBT加工过程中无气体释放;含催化剂的CBT聚合时也无苯乙烯或VOCs释放 。提高成品率和容易获得好的表面。

2.加工方式

CBT 几乎可以用所有的热塑性塑料和热固性树脂的加工方式,来进行加工。

3.相 容 性

与高分子:CBT与聚酯、PA、缩醛(POM)、PPO、PVC、PMMA、TPU、ABS、SAN、PEI、PSU 及合金等的相容性很好;

与填料:润湿能力强、填充能力强、加工粘度低;与各种填料和增强材料的相容性好。


图:CBT实物

4.材料优点

  • 好的刚性和韧性 Stiffness and toughness

  • 耐化学性 Chemical  resistance

  • 电绝缘好/高耐电弧  Electrical insulation and high arc resistance

  • 可热成型  Thermoformable

  • 高耐热性 High heat resistance

  • 尺寸稳定/低吸水 Dimensional stability /  Low water absorption

  • 阻燃 Flame retardant

  • 后加工方便 Post-mold operations (e.g., welding, gluing, painting,  labeling)

四、CBT的六大应用

CBT主要应用于注塑/滚塑、高填充功能共混物、反应挤出制备特殊材料、涂层、制备PBT及制备纳米复合材料

具体应用

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