高流动、高浸润、高填充能力复合材料用基础树脂.pdf

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1、新材料介绍：高流动、高浸润、高填充能力复合材料用基础树脂--------“象水一样流动”低粘度环状PBT树脂（CBT）北京星贝达化工材料有限公司编制2006年9月-1-新材料介绍：高流动、高浸润、高填充能力复合材料用基础树脂----------“象水一样流动”低粘度环状PBT树脂（CBT）张乃斌（北京星贝达化工材料有限公司，北京100085）一、简介CBT功能聚合物是美国Cyclics公司全球独家推出的具有特殊功能的聚合物，该产品具有大环寡聚酯结构，是不同低分子量环状齐聚物的混合物，CBT结构示

2、意图见图1。并可在一定条件下反应聚合成高分子量的PBT树脂，见图2。1，图1CBT功能聚合物的结构示意图图2CBT聚合示意图-2-由于CBT树脂在加热时，会变得象水一样，粘度极低，而且在加入催化剂后在适当的温度下，可聚合成高分子量的热塑性聚合物，这些特性使得CBT树脂在不同的应用领域具有独特的作用。二、CBT的制造美国Cyclics公司成立于1999年，并从GE公司购买了生产环状PBT、PET和PC的专利。该公司于2005年下半年在德国施瓦茨海德（Schwarzeheide）投产的工厂，产能为2

3、500T/年。由于产能的一半以上已被大公司订购，Cyclics公司拟在2006年底将产能提高为5000T/年，并计划再建第二个产能为25000~50000T/Y的工厂（2009年投产）。目前，CBT是以PBT为原料，用催化剂在溶液中将PBT裂解为短链的齐聚物，并闭合成环状，工艺较复杂，成本较高；工艺流程见图3。随着技术的发展，采用PBT的合成工艺来生产CBT若能够实现，则可以极大地降低生产成本，也更有利于CBT在更广范围内的应用。图3CBT工艺流程Cyclics公司目前主要生产的CBT的牌号为C

4、BT100，不含催化剂，在正常的加工条件下，保持环状结构，为非聚合型。通过在其中共混加入催化剂（锡类和钛酸酯类催化剂），CBT100即可在适当的温度下（一般高于190℃）开环聚合成线性PBT（是通用PBT树脂分子量的两倍），而且其反应时间可以控制，从几十秒到几十分钟，非常灵活。-3-三、CBT的开环聚合反应：在CBT中共混加入催化剂，并在适当的温度下，CBT开环聚合成线性PBT。CBT常用催化剂：锡类和钛类。1，钛类催化剂：对湿气极度敏感；反应速度快于锡类催化剂反应速度。-4-2，锡类催化剂：耐

5、湿气；反应速度低于钛类催化剂反应速度。-5-四、典型CBT的指标:1,CBT100和CBT160（已加0.25%摩尔浓度的锡类催化剂，但未聚合）物性测试方法CBT100/CBT160固体热容J/g.℃ASTME12691.25液态热容J/g.℃（180℃）ASTME12691.96融熔热J/gASTME79364熔点℃1803液态密度g/cm1.14熔体粘度MPa.s,180℃Coneandplate101/sshearrate33熔体粘度MPa.s,190℃Coneandplate101/ss

6、hearrate26熔体粘度MPa.s,200℃Coneandplate101/sshearrate18熔体粘度MPa.s,210℃Coneandplate101/sshearrate15熔体粘度MPa.s,220℃Coneandplate101/sshearrate12在实际应用中，除了直接使用CBT100和CBT160外，还可以用CBT100选加不同的催化剂，以满足不同的需要！-6-2，CBT聚合后性能（注射成型）性能测试方法CBT100屈服拉伸强度MPaISO52754屈服形变%ISO52

7、73.2断裂形变%（5mm/min形变速率）ISO527>50拉伸模量MPaISO5272700弯曲模量MPaISO1782380弯曲强度MPaISO178742Izod缺口冲击KJ/m（23℃）ISO180/1A6.7Izod非缺口冲击（23℃）ISO180/1UNB3比重g/cm（23℃）ASTMD7921.31熔点℃ASTMD3418225线性模收缩率%(4mm/0.16”厚)ASTMD9951.5Flamerating(4mm/0.16”厚)UL94HB3，CBT160聚合特性（见图4）

8、图4CBT160聚合特性-7-4，CBT100加其它催化剂聚合特性（见图5）400CBT®XB6Resin300CBT®XB3ResinCBT®XB2Resin200Time(Minutes)10001601802002202402600Temperature(C)图5CBT100加其它催化剂B2、B3、B6聚合特性五、CBT特性：1，加工优点：低粘度：CBT常温下为固体；约在180℃，就变为象水一样的液体（相同条件下，PBT的粘度大约是它的5000倍，难于与填料/纤维结合，难于制造薄壁制品）。