超高流動(dòng)性 SF系列

１. 序言

聚對(duì)二甲酸丁二酯樹(shù)脂（PBT）是一類(lèi)力學(xué)性能、電性能、長(zhǎng)期穩(wěn)定性和成型加工性等各方面非常均衡的優(yōu)良材料。通過(guò)與各種添加劑混合，PBT 樹(shù)脂可以作為非增強(qiáng)類(lèi)材料、增強(qiáng)類(lèi)材料和阻燃類(lèi)材料等加以應(yīng)用。「DURANEX®」是PBT 樹(shù)脂的代表性材料，可以應(yīng)對(duì)不同行業(yè)、不同零件種類(lèi)的客戶(hù)需求。其產(chǎn)品具備各種不同特點(diǎn)的品種，在汽車(chē)行業(yè)（需要高強(qiáng)力學(xué)性能和優(yōu)良長(zhǎng)期穩(wěn)定性）和電器電子行業(yè)（對(duì)阻燃性、電性能以及環(huán)保性能要求十分嚴(yán)格）等領(lǐng)域的產(chǎn)品生產(chǎn)中得到了應(yīng)用。 伴隨汽車(chē)、電器、電子、辦公設(shè)備以及各種制品的高功能化趨勢(shì)，近的發(fā)展潮流是使構(gòu)成這些商品的每一個(gè)零部件小型化，這就進(jìn)一步要求在這些零部件的生產(chǎn)過(guò)程中，使用具有高強(qiáng)度、高剛性和高流動(dòng)性的樹(shù)脂材料。本公司針對(duì)注塑成型時(shí)的流動(dòng)性，專(zhuān)注于高流動(dòng)性技術(shù)開(kāi)發(fā)，通過(guò)我們特有的混料技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了DURANEX「SF 系列」，其流動(dòng)性是傳統(tǒng)PBT 樹(shù)脂的約2倍。

2. DURANEX「SF 系列」

DURANEX「SF系列」解決了傳統(tǒng)PBT 在超薄壁部的流動(dòng)沖模問(wèn)題，使得PBT 樹(shù)脂的適用范圍得到了擴(kuò)大。此外，通過(guò)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段的薄壁化及輕量化研究、成型加工時(shí)的合理化操作（可成型條件大幅放寬、一模多個(gè)、成型周期縮短）等優(yōu)化，使更加合理和節(jié)能的生產(chǎn)方式成為可能。 本公司開(kāi)發(fā)了「SF系列」標(biāo)準(zhǔn)GF 增強(qiáng)系列（SF3105、SF3300）、低翹曲系列（SF733LD、SF740LD）、高填充系列（SF755），產(chǎn)品正逐步投放市場(chǎng)。

圖1　DURANEX「SF系列」產(chǎn)品鏈

３. DURANEX「SF 系列」的薄壁流動(dòng)性

圖2是SF系列（SF3105、SF3300） 與其它樹(shù)脂的薄壁流動(dòng)性比較。SF3105、SF3300的薄壁流動(dòng)性處于傳統(tǒng)PBT和LCP（GF30% 標(biāo)準(zhǔn)）的中間位置，可以看出，其流動(dòng)長(zhǎng)度是傳統(tǒng)PBT 的約2倍。 圖3使用LCP和SF系列成型時(shí)， CPU基座模具部件的狀態(tài)。一般認(rèn)為，如果采用通常的PBT，厚度在0.2mm以下的薄壁制品就很難穩(wěn)定的成型，從圖中可以看出，當(dāng)使用SF3300 時(shí)，盡管CPU 基座是一個(gè)0.18mm 的超薄產(chǎn)品，還是實(shí)現(xiàn)了完全填充，達(dá)到了傳統(tǒng)的PBT所無(wú)法達(dá)到的超高流動(dòng)性。盡管LCP（液晶高分子）在所有塑料中具有高的流動(dòng)性，「SF系列」顯示出了與之媲美的超高流動(dòng)性。

＜成型條件＞料筒溫度：260℃（LCP ：350℃）模具溫度：60℃ 圖2　DURANEX「SF系列」的流動(dòng)性

圖3　流動(dòng)性的改善＜通過(guò)比較CPU基座模具而得＞

４. 采用DURANEX「SF 系列」優(yōu)化制品成型過(guò)程

「SF系列」的超高流動(dòng)性?xún)?yōu)點(diǎn)的好處不只是在使成型薄壁制品時(shí)可以完整充模，即使在標(biāo)準(zhǔn)厚度的部件（比如：1 ～ 3mm）成型方面也具有優(yōu)勢(shì)。理由之一就是，為了開(kāi)展在制品設(shè)計(jì)階段的薄壁化及輕量化的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用這類(lèi)材料能獲得更大的設(shè)計(jì)自由度，這就使該材料具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。該材料另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是在成型加工方面為過(guò)程合理化留下了更大的空間。具體地講，材料具備的高流動(dòng)性可擴(kuò)大成型條件的選擇范圍，制品薄壁化可具有固化時(shí)間（成型周期）縮短、澆口尺寸減小、澆口點(diǎn)數(shù)減少、一模制備多個(gè)制品等優(yōu)點(diǎn)。圖5是一個(gè)使用DURANEX「SF系列」進(jìn)行成型合理化的案例。一般來(lái)講，制品的壁厚越薄，成型加工時(shí)的冷卻固化時(shí)間就越短，成型時(shí)的樹(shù)脂溫度要求溫度越低，冷卻固化速度就越快。通過(guò)使用「SF系列」的材料，薄壁化及成型條件的調(diào)整（樹(shù)脂溫度，模具溫度的下調(diào)）及模具的改造（提高出模件數(shù)）都變得更容易。以現(xiàn)有的GF30% PBT作為對(duì)比，可以采用以下的成型條件。 ①采用已有GF30% 的PBT 成型，在壁厚2.0mm、樹(shù)脂溫度260℃的情況下，冷卻固化時(shí)間約為10sec。如果將材料換為SF3300，獲得同樣流動(dòng)長(zhǎng)度的薄壁件厚度可以減小（輕量化）約20%。 ② 壁厚從2.0mm 減至1.6mm，壁厚減小20%，其冷卻固化時(shí)間可從10sec縮短至6.5sec，固化時(shí)間縮短約35%。這與縮短成型周期直接相關(guān)。 ③ 此外，當(dāng)需要變更產(chǎn)品設(shè)計(jì)或改造模具時(shí)，由于「SF系列」具有良好的流動(dòng)性，采用「SF系列」可以降低成型時(shí)的樹(shù)脂溫度。比如，樹(shù)脂溫度從260℃降至240℃時(shí)，其冷卻固化時(shí)間可從10sec縮短至9.5sec，縮短約5%，有利于縮短制品成型周期。 注）以上分析結(jié)果均基于實(shí)驗(yàn)或計(jì)算推測(cè)，結(jié)果并非所有條件都可原封不動(dòng)照搬。它僅代表一種優(yōu)化方法手段，有關(guān)實(shí)際應(yīng)用請(qǐng)貴公司自主判斷。

圖4　DURANEX®「SF 系列」的優(yōu)點(diǎn)

以上是基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的計(jì)算值。 圖5　基于DURANEX®「SF系列」的成型過(guò)程優(yōu)化

５. DURANEX「SF 系列」的一般物性

表１代表SF3300的一般特性，SF3300 具有與GF30%標(biāo)準(zhǔn)PBT同等的力學(xué)性能。

表1　DURANEX®「SF系列」的一般特性

測(cè)試科目項(xiàng)目	試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) ISO	?位	標(biāo)準(zhǔn)	「SF系列」
			3300	SF3300
			GF30%	GF30%
密度	1183	g/cm3	1.53	1.53
拉伸強(qiáng)度	527-1.2	MPa	140	135
拉伸破壞應(yīng)?	527-1.2	％	2.2	1.9
彎曲強(qiáng)度	178	MPa	220	218
彎曲模量	178	MPa	9,030	9,340
簡(jiǎn)支梁抗沖擊強(qiáng)度 （帶缺口）	179-1	KJ/m2	11	11
熱變形溫度 （1.82MPa）	75-1.2	℃	213	213
耐燃燒性	(UL94)	-	HB	HB相當(dāng)

以上記錄的數(shù)值是在規(guī)定的試驗(yàn)條件下測(cè)得的代表性數(shù)值，并非保證值。

６. DURANEX「SF 系列」的適用領(lǐng)域

具有如此優(yōu)良流動(dòng)性的DURANEX「SF系列」可望在許多制品的成型過(guò)程中有廣泛應(yīng)用，比如：可應(yīng)用于以前因流動(dòng)性不足而不得不采用LCP等超高流動(dòng)性樹(shù)脂進(jìn)行成型的薄壁成型品中，應(yīng)用于因具有薄壁結(jié)構(gòu)而終采用了板金加工的產(chǎn)品中，或者用于取代作為封裝材料的熱固性樹(shù)脂（減輕對(duì)導(dǎo)線的損傷）等。 在具體產(chǎn)品應(yīng)用中，可以考慮應(yīng)用于制備壁厚在0.2mm以下的電器電子零部件（代替金屬或其它樹(shù)脂），也可在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中發(fā)揮PBT樹(shù)脂優(yōu)異的電絕緣性和耐電徑跡性等優(yōu)良電性能。 另一方面，不管是哪個(gè)領(lǐng)域，都可發(fā)揮其高流動(dòng)性的特點(diǎn)，優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)厚度成型品的成型工藝。

圖6　DURANEX®「SF 系列」可使用的零部件舉例

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