PBT/PC合金的加工成型

PBT/PC 合金的加工成型需结合其材料特性（如熔融温度范围宽、熔体粘度高、热稳定性差异等）选择合适的工艺参数和设备，以避免降解、熔接痕、翘曲等问题。以下是其主要加工方法及关键要点：

一、注塑成型：最常用的加工方式

1. 设备要求

• 注塑机类型：

• 优选螺杆式注塑机（避免柱塞式注塑机因剪切不均导致降解），螺杆长径比（L/D）建议 18-22:1，压缩比 1.5-2.5:1，以保证物料均匀塑化。

• 料筒需配备温度分区控制（加料段、压缩段、计量段），喷嘴采用开放式或短喷嘴（避免熔体滞留）。

• 模具设计：

• 流道与浇口：采用圆形或梯形流道（减少压力损失），浇口尺寸需足够大（如扇形浇口、潜伏式浇口），避免熔体过早凝固。推荐浇口厚度≥1.5mm，浇口长度≤1.5mm。

• 冷却系统：模具需设计高效冷却回路（如螺旋式水道），确保冷却均匀，避免局部过热导致 PC 相降解或 PBT 结晶不均。

• 表面处理：模具表面粗糙度 Ra≤0.8μm，高光模具可提升制品表面光泽度（如 3C 产品外壳），但需注意脱模斜度≥1.5° 以防止粘模。

2. 工艺参数控制

3. 常见问题与解决措施

• 熔接痕明显：

• 提高料温或模温，增加浇口数量或调整浇口位置，避免熔体流动距离过长。

• 添加相容剂（如 PC-g-PBT）改善界面相容性，减少相分离。

• 制品翘曲：

• 优化冷却系统，确保模具温度均匀；降低保压压力或缩短保压时间，减少内应力。

• 玻纤增强级需控制玻纤取向（如采用对称浇口设计），必要时进行后处理（70-80℃烘箱退火 2-4 小时）。

• 表面银丝 / 气泡：

• 原料干燥不充分（PBT 吸湿性约 0.08%，PC 约 0.15%），需在 120℃下干燥 4-6 小时，含水率＜0.02%。

• 降低料筒温度或提高螺杆转速（避免过度剪切产气），检查喷嘴是否有熔体滞留碳化。

二、挤出成型：用于板材、管材、异型材

1. 设备与工艺要点

• 挤出机：采用渐变型螺杆（压缩比 2.0-2.5:1），长径比≥20:1，确保物料均匀塑化。

• 模具设计：

• 口模尺寸需考虑熔体膨胀（离模膨胀率约 10%-20%），定型套需配备强冷却系统（如真空定型），保证尺寸精度。

• 示例：生产板材时，三辊压光机温度控制在 60-80℃，辊速与挤出速度匹配（线速度差≤5%）。

• 典型应用：

• 汽车格栅 / 装饰条：通过共挤出工艺（表层 ASA / 内层 PBT/PC）提升耐候性，挤出速度 3-5 m/min，牵引张力 50-100 N。

• 电子设备散热片：玻纤增强 PBT/PC 合金挤出异型材，需在定型段设置微孔吸附装置，避免型材扭曲。

2. 关键参数

• 料筒温度：250-270℃（比注塑低 10-20℃，减少熔体滞留时间）。

• 螺杆转速：15-30 r/min（高转速易导致剪切过热，建议搭配熔体泵稳定压力）。

三、改性加工：共混与增强

PBT/PC 合金常通过添加助剂或填料改善性能，需注意共混工艺对相容性的影响：

• 相容剂添加：

• 常用相容剂为马来酸酐接枝 PBT（PBT-g-MAH）或 PC 接枝物，添加量 2%-5%，需在双螺杆挤出机中进行熔融共混（螺杆转速 200-300 r/min，温度 250-260℃）。

• 玻纤增强：

• 玻纤含量 10%-30%，采用长玻纤直接喂入工艺（避免短玻纤分散不均），双螺杆需配备玻纤导入段（第 3-4 区），停留时间≤3 分钟，防止玻纤断裂。

• 阻燃改性：

• 阻燃剂（如溴化环氧树脂、磷酸酯）与协效剂（Sb₂O₃）需均匀分散，建议在高速混合机中预混（转速 1000 r/min，混合时间 5 分钟），再通过双螺杆挤出造粒（温度比纯料低 10℃，防止阻燃剂分解）。

四、后处理工艺

• 退火处理：

• 用于消除内应力，特别是玻纤增强或厚壁制品。条件：70-90℃烘箱中保温 2-4 小时，随炉冷却至室温。

• 表面处理：

• 喷涂 / 电镀：需先进行火焰处理或底涂（如炅盛处理水），提升附着力（划格法 ISO 2409 达 4B 标准）。

• 激光打标：选择含碳黑或添加剂的牌号，激光功率 5-10 W，速度 500-1000 mm/s，可实现清晰永久标识。

五、环保与安全注意事项

• 原料回收：废旧 PBT/PC 合金可通过破碎、干燥后（含水率＜0.05%），与新料按≤30% 比例掺混使用，但需注意相容性和性能衰减（如抗冲击强度下降约 10%-15%）。

• 热稳定性：加工中避免熔体滞留（料筒清洗需用 PE 或 PP，温度降至 220℃以下），停机超过 30 分钟需清理料筒，防止 PC 高温降解产生酚类物质。

通过精准控制加工参数、优化模具设计及合理选择改性配方，PBT/PC 合金可高效成型为高性能制品，满足汽车、电子、工业等领域的复杂需求。