可激光焊接中粘度PBT德国巴斯夫B 4520迅速冷却线圈骨架
德国巴斯夫 Ultradur® B 4520 — 中粘度未增强PBT 快速结晶·可激光焊接·线圈骨架专用注塑级
一、产品概述
Ultradur® B 4520 是德国巴斯夫(BASF)Ultradur® 系列中的中粘度、未增强、快速结晶(迅速冷却)标准注塑级 PBT，按 ISO 1043 标准记为 PBT，不含玻璃纤维。该牌号在纯 PBT 基础上优化了结晶成核体系，使材料具备快速结晶/迅速冷却特性，大幅缩短注塑周期；本色(Natural/Uncolored)版本对 800–1100nm 近红外激光具有良好透过率，可与深色(含炭黑)PBT 件配对进行激光透射焊接(Laser Transmission Welding)，是精密线圈骨架(Bobbin)、微型齿轮、灯座及外壳的经典通用选材。
B 4520 兼顾中等熔体流动性(MVR≈19–22 cm³/10min, 250℃/2.16kg)与优良韧性，未增强配方避免了玻纤外露，成型表面光滑高光，适合对外观和尺寸精度均有要求的电子电气绝缘结构件。
基础信息：
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商品名：Ultradur® B 4520 (亦有 LUX B 4520 激光焊接优化版)
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基材：PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)，未增强(Unfilled)
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粘度：中粘度(Medium Viscosity)，粘数≈115–130 cm³/g (ISO 307)
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特性：快速结晶/迅速冷却(Fast Crystallizing)、可激光透射焊接(本色)、高表面光洁
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加工方式：注塑成型(Injection Molding)
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阻燃等级：UL 94 HB(非阻燃，V-0需求可选 B 4400 系列或 B 4450 G…)
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颜色：本色(UN/HSP)、黑色(BK 如 BK00110，黑色吸激光不透光，作焊接吸收层)
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合规认证：RoHS、REACH 符合，UL 黄卡(E41871)，符合 Chrysler/Ford/GM 等车企材料规范
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长期使用温度：-40～+120℃(连续)
二、典型物性参数表(干态典型值)
⚠️ 以下数据综合巴斯夫官方 TDS 及行业技术资料，因颜色(本色/黑色)、测试批次不同略有浮动，正式设计请以巴斯夫新版 TDS 为准。
性能项目 | 测试条件 | 测试方法 | 典型值 | 单位 |
|---|---|---|---|---|
物理性能 | ||||
密度 | 23℃ | ISO 1183 / ASTM D792 | 1.30 | g/cm³ |
粘数(Viscosity Number) | 0.005g/ml 酚/邻二氯苯 1:1 | ISO 307 | 115～130 | cm³/g |
吸水率(饱和,23℃水中) | — | ISO 62 | 0.50 | % |
吸水率(平衡,23℃,50%RH) | — | ISO 62 | 0.25 | % |
成型收缩率(流动/平行方向,3mm厚) | — | ISO 294-4 | 1.5～1.8 | % |
成型收缩率(垂直/横向方向,3mm厚) | — | ISO 294-4 | 1.5～1.9 | % |
MVR 熔体体积流动速率 | 250℃/2.16kg | ISO 1133 | 19～22(约20) | cm³/10min |
机械性能 | ||||
拉伸模量 | 23℃ 干态 | ISO 527-1/-2 | 2200～2500 | MPa |
拉伸屈服强度 | 23℃ 干态 | ISO 527-1/-2 | 53～60 | MPa |
断裂伸长率 | 23℃ 干态 | ISO 527-1/-2 | >50(标称) | % |
弯曲模量 | 23℃ | ISO 178 | 2300～2400 | MPa |
弯曲强度 | 23℃ | ISO 178 | 80～85 | MPa |
简支梁无缺口冲击强度(Charpy) | 23℃ | ISO 179/1eU | 无断裂/≈190 | kJ/m² |
简支梁缺口冲击强度(Charpy) | 23℃ | ISO 179/1eA | 4～6 | kJ/m² |
悬臂梁缺口冲击强度(Izod) | 23℃ | ASTM D256 | 40～50 | J/m |
球压硬度 | — | ISO 2039-1 | ≈130 | MPa |
热性能 | ||||
熔融温度(Tm) | DSC | ISO 11357-3 | 220～225 | ℃ |
热变形温度(HDT) | 1.8MPa,未退火 | ISO 75-2/A | 55～60 | ℃ |
热变形温度(HDT) | 0.45MPa,未退火 | ISO 75-2/B | 130～165 | ℃ |
线性热膨胀系数(23～80℃) | — | ISO 11359-2 | ≈(8～10)×10⁻⁵ | /K |
长期使用温度 | 连续 | — | 120(电气), 130(短期) | ℃ |
电气性能 | ||||
体积电阻率 | 23℃ | IEC 60093 | ≥1×10¹³～10¹⁶ | Ω·m |
表面电阻率 | 23℃ | IEC 60093 | ≥1×10¹³ | Ω |
相对漏电起痕指数(CTI) | — | IEC 60112 | 500～600(PLC 0) | V |
相对介电常数 εr(1MHz) | — | IEC 60250 | 3.3～3.4 | — |
介质损耗因数 tanδ(1MHz) | — | IEC 60250 | 0.015～0.020 | — |
介电强度 | — | IEC 60243 | 35～40 | kV/mm |
阻燃性能 | ||||
UL 94 阻燃等级 | 1.5mm | UL 94 | HB | — |
极限氧指数(LOI) | — | ISO 4589 | ≈20～22 | % |
三、材料核心特点
1.
快速结晶/迅速冷却—高产周期短：优化的结晶成核剂使结晶峰提前，模温仅需 40–70℃，薄壁线圈骨架典型成型周期可压缩至 30–50s，显著提升量产效率。
2.
可激光透射焊接(本色)：未添加炭黑的本色料对 940–1064nm 激光透过率高(>70%)，可与黑色 PBT(含炭黑吸收层)配对实现无飞边、无粉尘、密闭性好的激光透射焊接，特别适合需 IP 防护等级的封闭电子组件。
3.
优良电绝缘性—线圈骨架：高 CTI(500–600V PLC 0)、高体积电阻率、稳定介电常数，长期湿热环境下性能衰减小，是变压器/扼流圈骨架、继电器绝缘件的理想基材。
4.
表面高光无浮纤：未增强纯 PBT 无玻纤外露问题，成型表面光滑(Ra 低)，适合外观件或需后续印刷/激光打标部位。
5.
低吸水+尺寸稳定：平衡吸水率仅 0.25%，温湿度变化对尺寸及电性能影响极小，保证精密绕线骨架槽距精度。
6.
耐化学腐蚀：对油脂、燃油、多数溶剂及弱酸碱具良好耐受性，适应汽车/工业环境。
7.
中粘度易加工：MVR≈20 cm³/10min 适中流动性，兼顾填充能力与熔接线强度，适合 0.8–3.0mm 壁厚复杂制件。
四、主要应用领域
⚡ 电子电气(E&E)—核心用途
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线圈骨架/变压器骨架(Bobbin)：开关电源变压器、扼流圈、继电器线圈骨架(承受绕线张力及焊锡热)
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电感器骨架、电机定子/转子绝缘支架
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连接器：板对板/线对板中小型连接器绝缘体(非高阻燃场合)
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继电器底座、断路器非阻燃绝缘件、接线端子排基座
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灯座/灯头绝缘件(荧光灯/LED驱动)
汽车工业
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点火线圈骨架、分电器骨架
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雨刮电机端盖、车窗升降电机绝缘件
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车内线束连接器外壳(非发动机舱高温区)
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车灯内部绝缘支架
家电及办公设备
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洗衣机/冰箱/空调内部控制板支架、定时器外壳
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打印机/复印机内部结构件、齿轮、卡扣
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缝纫机壳体部件、咖啡机/饮水机内部非接触食品骨架
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电动工具内部绝缘支架
激光焊接组件应用
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白色/本色 B 4520 作激光透射层 + 黑色含炭黑 PBT(如 B 4520 BK / B 4300 G6 BK)作激光吸收层，用于密闭外壳激光焊接组装(如传感器壳体、控制模块盒)
五、注塑加工建议
工艺参数 | 推荐范围 | 备注 |
|---|---|---|
预干燥 | 80～120℃ × 3～4h | 含水率 ≤0.04%(建议≤0.02%)；开封后密封保存 |
熔体温度 | 250～270℃(推荐 255～265℃) | 勿超过 280～290℃，防热降解 |
模具温度 | 40～70℃(推荐 50～60℃) | 快速结晶无需高温模，低温利于短周期 |
背压 | 5～10 bar | 适度背压助排气与均化，勿过高致剪切过热 |
螺杆转速 | 中速 | 避免过高剪切热累积 |
注射速度 | 中高速(尤其薄壁骨架) | 保充型完整，注意困气 |
保压 | 注射压力 40%～60% | 视壁厚调整，防止缩痕 |
停机清洗 | PE/PP 或专用清洗料 | 长时间停机务必清料 |
激光焊接提示：做激光透射焊接时，透射侧须选用本色/浅色 B 4520(无炭黑、无深色颜料)