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PBT日本寶理SF系列
發布時間：2014-05-08        瀏覽次數：331        返回列表
 超高流動性 SF系列

１. 序言

聚對二甲酸丁二酯樹脂（PBT）是一類力學性能、電性能、長期穩定性和成型加工性等各方面非常均衡的優良材料。通過與各種添加劑混合，PBT 樹脂可以作為非增強類材料、增強類材料和阻燃類材料等加以應用。「DURANEX®」是PBT 樹脂的代表性材料，可以應對不同行業、不同零件種類的客戶需求。其產品具備各種不同特點的品種，在汽車行業（需要高強力學性能和優良長期穩定性）和電器電子行業（對阻燃性、電性能以及環保性能要求十分嚴格）等領域的產品生產中得到了應用。

伴隨汽車、電器、電子、辦公設備以及各種制品的高功能化趨勢，近的發展潮流是使構成這些商品的每一個零部件小型化，這就進一步要求在這些零部件的生產過程中，使用具有高強度、高剛性和高流動性的樹脂材料。本公司針對注塑成型時的流動性，專注于高流動性技術開發，通過我們特有的混料技術，開發出了DURANEX「SF 系列」，其流動性是傳統PBT 樹脂的約2倍。


2. DURANEX「SF 系列」

DURANEX「SF系列」解決了傳統PBT 在超薄壁部的流動沖模問題，使得PBT 樹脂的適用范圍得到了擴大。此外，通過在產品設計階段的薄壁化及輕量化研究、成型加工時的合理化操作（可成型條件大幅放寬、一模多個、成型周期縮短）等優化，使更加合理和節能的生產方式成為可能。

本公司開發了「SF系列」標準GF 增強系列（SF3105、SF3300）、低翹曲系列（SF733LD、SF740LD）、高填充系列（SF755），產品正逐步投放市場。
圖1　DURANEX「SF系列」產品鏈


３. DURANEX「SF 系列」的薄壁流動性

圖2是SF系列（SF3105、SF3300） 與其它樹脂的薄壁流動性比較。SF3105、SF3300的薄壁流動性處于傳統PBT和LCP（GF30% 標準）的中間位置，可以看出，其流動長度是傳統PBT 的約2倍。

圖3使用LCP和SF系列成型時， CPU基座模具部件的狀態。一般認為，如果采用通常的PBT，厚度在0.2mm以下的薄壁制品就很難穩定的成型，從圖中可以看出，當使用SF3300 時，盡管CPU 基座是一個0.18mm 的超薄產品，還是實現了完全填充，達到了傳統的PBT所無法達到的超高流動性。盡管LCP（液晶高分子）在所有塑料中具有高的流動性，「SF系列」顯示出了與之媲美的超高流動性。
＜成型條件＞料筒溫度：260℃（LCP ：350℃）模具溫度：60℃
圖2　DURANEX「SF系列」的流動性
圖3　流動性的改善＜通過比較CPU基座模具而得＞


４. 采用DURANEX「SF 系列」優化制品成型過程

「SF系列」的超高流動性優點的好處不只是在使成型薄壁制品時可以完整充模，即使在標準厚度的部件（比如：1 ～ 3mm）成型方面也具有優勢。理由之一就是，為了開展在制品設計階段的薄壁化及輕量化的優化設計，使用這類材料能獲得更大的設計自由度，這就使該材料具備獨特的優勢。該材料另一個優勢是在成型加工方面為過程合理化留下了更大的空間。具體地講，材料具備的高流動性可擴大成型條件的選擇范圍，制品薄壁化可具有固化時間（成型周期）縮短、澆口尺寸減小、澆口點數減少、一模制備多個制品等優點。圖5是一個使用DURANEX「SF系列」進行成型合理化的案例。一般來講，制品的壁厚越薄，成型加工時的冷卻固化時間就越短，成型時的樹脂溫度要求溫度越低，冷卻固化速度就越快。通過使用「SF系列」的材料，薄壁化及成型條件的調整（樹脂溫度，模具溫度的下調）及模具的改造（提高出模件數）都變得更容易。以現有的GF30% PBT作為對比，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、樹脂溫度260℃的情況下，冷卻固化時間約為10sec。如果將材料換為SF3300，獲得同樣流動長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%，其冷卻固化時間可從10sec縮短至6.5sec，固化時間縮短約35%。這與縮短成型周期直接相關。

③ 此外，當需要變更產品設計或改造模具時，由于「SF系列」具有良好的流動性，采用「SF系列」可以降低成型時的樹脂溫度。比如，樹脂溫度從260℃降至240℃時，其冷卻固化時間可從10sec縮短至9.5sec，縮短約5%，有利于縮短制品成型周期。

注）以上分析結果均基于實驗或計算推測，結果并非所有條件都可原封不動照搬。它僅代表一種優化方法手段，有關實際應用請貴公司自主判斷。
圖4　DURANEX®「SF 系列」的優點

以上是基于實驗結果的計算值。
圖5　基于DURANEX®「SF系列」的成型過程優化


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%標準PBT同等的力學性能。

表1　DURANEX®「SF系列」的一般特性
測試科目項目 試驗標準 ISO ?位 標準 「SF系列」
3300 SF3300
GF30% GF30%
密度 1183 g/cm3 1.53 1.53
拉伸強度 527-1.2 MPa 140 135
拉伸破壞應? 527-1.2 ％ 2.2 1.9
彎曲強度 178 MPa 220 218
彎曲模量 178 MPa 9,030 9,340
簡支梁抗沖擊強度
（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

以上記錄的數值是在規定的試驗條件下測得的代表性數值，并非保證值。
６. DURANEX「SF 系列」的適用領域

具有如此優良流動性的DURANEX「SF系列」可望在許多制品的成型過程中有廣泛應用，比如：可應用于以前因流動性不足而不得不采用LCP等超高流動性樹脂進行成型的薄壁成型品中，應用于因具有薄壁結構而終采用了板金加工的產品中，或者用于取代作為封裝材料的熱固性樹脂（減輕對導線的損傷）等。

在具體產品應用中，可以考慮應用于制備壁厚在0.2mm以下的電器電子零部件（代替金屬或其它樹脂），也可在產品設計中發揮PBT樹脂優異的電絕緣性和耐電徑跡性等優良電性能。

另一方面，不管是哪個領域，都可發揮其高流動性的特點，優化標準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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