析出性能方面由于PBT材料在生产过程中原料无法完全反应,生成了小分子、寡聚物等,未改性PBT材料制成的产品在一定条件下产生析出,影响制件效用。当PBT材料应用于冰箱压缩机内部的消音器、马达线圈骨架以及空调绝缘骨架等,由于工况特殊,析出大量的小分子物质,在冷媒(氟利昂、二氟二氯甲烷)中溶解,易堵塞制冷管,使其制冷失效。PBT析出物主要是树脂本身的小分子齐聚物以及内含的少量添加物。采用玻纤以及高黏度树脂,填充一定量的吸附剂可以降低PBT的析出量。目前,主要采用无机多孔材料吸附形式以及加入封端剂、扩链剂、1,4环己烷二甲醇(CHDM)等化学方式对PBT进行析出改性。
介电性能方面PBT材料在集成电路和电磁屏蔽等领域的应用,其介电性能对信号传输速度、信号损失等起重要作用。近年来,对绝缘材料的介电性能提出更严格的要求,要求绝缘树脂材料的介电常数不超过2.8。而纯PBT材料的介电性能无法满足通信要求,开发一种低介电常数、低介电损耗的PBT材料具有重要意义。目前主要通过填充和共混低介电常数的共聚物改性PBT的介电性能,常用的填充物为聚四氟乙烯粉末和空心玻璃微珠。碳纳米管对PBT材料的介电性能也有一定积极影响,但加入含量过高使材料的介电常数和介电损耗增加。
随着以塑代钢的逐步发展,越来越多的有色金属和合金材料被塑料取代。PBT具有良好的耐化学腐蚀性、耐应力开裂、耐磨性、耐候性、抗老化性和高强度性能,在汽车外部零件中得到广泛应用,如雨刷器手柄支架、保险杠、门把手、后视镜外壳、车底板、车身侧板、散热器风扇、雷达穿透盖、转角格栅和照明灯部件等。
PBT由于具有低介电、低翘曲、高阻燃、高韧性、耐老化以及环保化的特点,在电子电器领域得到广泛应用。如电子计算机的外壳、点火器、电器开关、复印机、变压器的骨架、烘烤机的零部件、电熨斗罩等。此外,由于改性后的PBT具有优良的介电性能且易加工,可用于电器的底盖、外壳以及线轴等。
通信设备中也广泛应用到PBT,如连接盒、网线端口以及手机和笔记本的中框等。改性后PBT还用于制造节能灯的灯头部件,该部位温度较高,一般塑料的阻燃性很难满足要求。在插排行业,要求材料通过球压测试,并且具有较好的阻燃性能。
2.3机械设备领域PBT由于具有高阻燃性、耐热性,在机械设备领域得到广泛应用,如凸轮、齿轮、照相机零件、电子表的外壳、水银灯罩以及各类按钮等。常见的线圈骨架要求材料具有高绝缘击穿强度,避免使用期间被电击穿;当其被应用在电冰箱等部件时还需要具有低析出性,防止析出的小分子物质使机械部件失效。
PBT由于具有优良的低介电和低析出性能,被广泛应用于生产线圈骨架。由于PBT具有优良的阻燃性能、较好流动性、易成型的优点,可用于散热风扇的生产,如电脑CPU、电源和电机等类似的散热器用风扇。
PBT还用于生产起传递信号作用的连接器,改性后PBT不仅具有连接器要求的绝缘性、阻燃性和耐候性,而且价格优异、成型性好,适用于生产连接器,被广泛应用到电视机和网线的接口、新能源汽车各单元组件间的连接与传输等。阻燃PBT光纤套管的主要成分有阻燃剂、增韧剂、偶联剂、光稳定剂等,其具有低收缩、抗紫外线、高模量、阻燃等优点。对光缆进行力学性能、阻燃性能和耐老化性能测试,PBT光缆均满足标准要求。该光缆是一种性能优异、适用环境强的耐候光缆。
由于PBT基本链节上的柔性部分较长使得PBT纤维表现出优越的柔性和弹性,在室温下的弹性与橡胶相当,且弹性不受周围环境影响,具有细密的立体卷曲,适用于弹性时装(如弹力牛仔服)和弹性复合织物(如服装用弹力纱)等高弹性且手感良好的纺织品的生产。
此外,PBT内部分子结构松散,染料分子容易进入使得PBT纤维染色性能好,且牢度好、色泽明艳,耐氯性好、价格低以及易加工,广泛应用于制造泳衣、运动服和家居织物的填充物以及簇绒地毯等。PBT与PET组成的混纺织物拉伸弹性和压缩弹性均较好,且弹性不受周围环境温度的变化,由于成本较低,可作为氨纶的替代品。
针对PBT工程塑料在具体领域应用时表现的某些性能缺陷,已有几种不同改性方式。通过填充、共混、制备纳米复合材料等改性方式,使PBT具有优良的高强度、高阻燃、低翘曲、低析出以及低介电性能,能够满足其在汽车、电子电器、光纤、纺织等领域的要求。未来应当开发符合低碳环保以及各行业对材料高质量要求的PBT材料。通过提升改性技术加快功能性PBT产品的开发,可综合使用多种改性方案,避免单一改性方式带来的弊端,开发高附加功能的PBT材料。重点拓展PBT材料在导热、生物领域以及电磁屏蔽方面的应用,使PBT材料能够在越来越多的领域得到应用。