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聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有优异的综合性能，如结晶度高、可快速成型、耐候性、摩擦系数低、热变形温度高、电气性质佳、力学性能优良、耐疲劳性、可以超声波焊接等。
但其缺口冲击强度低、成型收缩率大、耐水解性差、易受卤化烃侵蚀，经玻纤增强后，因制品纵、横向收缩率不一致易使制品发生翘曲。
PBT凭借其优良的综合性能在电子电器、汽车工业、机械、仪器仪表和家用电器等领域得到广泛应用。
下面，简单的阐述了PBT改性中一些常见问题的原因和改善方法。
1. 缺口敏感性原因：PBT分子中的苯环和酯基形成大的共轭体系，减小了分子链的柔曲性，使分子刚性增加，并且极性酯基、羰基的存在使分子间作用力增大，分子刚性进一步增强，从而韧性很差。
解决方法：a) 聚合改性聚合改性就是通过共聚、接枝、嵌段、交联等手段在聚合过程中在PBT分子中引入新的柔性链段，使其具有良好的韧性。
b) 共混改性共混改性就是将改性剂或高冲击强度材料与PBT共混或复合，使其作为分散相分布在PBT基体中，利用两组分的部分相容性或适当的界面黏结作用，提高PBT的缺口冲击性能。
如在PBT中添加反应性增容剂POE-g-GMA，通过GMA与PBT的端羧基的原位增容反应，加强界面作用力，以达到增韧效果。
2. PBT薄壁制品需要更高的流动性薄壁电子元件在电子电器、汽车电子工业领域，组件更薄是趋势，这就要求材料需要更高的流动性，才能以尽可能小的相应浇注器械的填充压力或合模力来实现型模的填充。
利用低黏度的热塑性聚酯组合物也常常能实现更短的循环周期。
另外,良好的流动能力对于例如质量分数超过40%的玻璃纤维和/或矿物质的高填充热塑性聚酯组合物来说也是非常重要的。
改善方法：1.选择低分子量的PBT，但是分子质量降低会影响机械性能。
2.借助流动促进剂如硬脂酸酯或褐煤酸酯,可以改善PBT流动性,但这类低分子质量酯会在产品加工和使用过程中渗出。
3.对于需要增韧的PBT材料，增韧剂的加入一定会导致流动性下降，故而需要选择对流动性影响更小的增韧剂。
PBT注塑加工与运用(2009/10/18 PBT学名全称是聚对苯二甲酸丁二酯,俗称热塑性聚脂.具有良好的综合性能,例如:冲击强度、耐高温、电绝缘性好、尺寸稳定、耐化学品、耐老化、摩擦系数小、耐磨等.广泛用于制造机械零件、电子电器产品配件、汽车零配件等. PBT是聚对苯二甲酸与1,4--丁二醇聚合而成,其分子链主链由具有刚性的苯环和柔性的脂肪醇联结起来的饱和线性分子组成,分子的高度几何规则性和刚性部分,使聚合物具有较高的机械强度、突出的耐化学品、耐热性和良好的电性能.分子中没有侧链,结构对称,从而使PBT 具有高度的结晶性和高熔点.这决定了PBT制品具有良好的综合性能,优于POM、PA、PC等工程塑料.一.PBT的性能1.物体性能PBT呈乳白色或淡黄色，无毒、无味、密度为1.31g/cm3 , 加入30%玻璃纤维增强后的PBT密度为1.53 g/cm3.2.机械性能PBT具有良好的冲击韧性,玻纤增强后,其各种机械性能成倍增加,在同等条件下比POM、PC、PPO的各种强度都好.但缺口冲击强度较差.玻纤增强PBT的机械性能随温度升高而下降,但在较高的温度下仍保持较高的强度;在不同温度下,具有优良的耐蠕变性,并且几乎不随受力时间而变化.PBT的耐疲劳性能比增强PA、PC好.3.热性能因PBT是结晶型聚合物,所以具有明显的熔点,一般为225℃,加工温度超过270℃后,物料开始分解、变色.PBT的玻璃化温度较低,一般为30℃,结晶较快;PBT的热变形温度为60℃,玻纤增强后明显增加,加入30%玻纤增强的PBT的热变形温度是200-210℃,可以在140℃左右的条件下长期使用.4.电性能由于PBT的分子结构对称并几何规则性,所以具有十分优异的电性能、较高的电阻率和介电强度,使PBT在高温和恶劣的环境中安全工作,比PA和其它增强塑料要好.5.耐化学性能PBT的耐化学试剂性能比PC、PPO、聚砚等优越，常温下几乎能耐除强酸、强碱外的其他化学试剂.6.耐老化、耐应力开裂性PBT的内应力小，耐应力开裂性优良，在乙二醇变压器油中（90℃）浸5H，未发生应力开裂，而PC和聚砚不到1H就发生龟裂.PBT的耐老化性能也相当突出,在长时间暴露于高温条件下,其各种机械性能变化不大;而POM在同等条件下250H后,拉伸强度会急剧下降.PBT的耐湿热性较差,不耐热水和蒸气,当PBT长时间浸泡在高温热水中,其大分子会发生水解,导致分子量下降,性能也随之下降;但在80℃以下的热水中,其性能不受影响.PBT可以在低于60℃的热水中长期连续使用.7.摩擦与磨耗性PBT的摩擦系数很小,与POM差不多,其磨耗量比PC、POM小得多，加入玻纤增强后的PBT其磨耗量增加.8.加工性能1)PBT具有一定的吸水性,加工前需干燥.2)PBT属高结晶聚合物,有明显的熔点,一般为225℃,温度一旦超过熔点,物料就开始熔融,黏度迅速下降,但当温度超过270℃物料便开始分解,所以PBT的加工温度为230-260℃.3)PBT的玻璃化温度为30℃,结晶容易且结晶速度快,模具温度在60℃左右便能充分结晶.4)PBT属温度敏感型聚合物,温度对黏度影响较大,且黏度较低,即使加入30%玻纤增强PBT在成形加工温度下的熔体黏度与标准注塑级的POM相当5)二次加工性能良好,可采用车、铣、磨、刨、锉、钻、抛光等方法进行二次加工.二.成形设备及模具1.注塑机的选用a. 注射量PBT在料管温度超过280℃、停留时间长会分解,从而影响制品的性能和质量.因此,根据制品的质量在选择合适的注射量,不宜选用注射量超出过多的注塑机,避免物料在料管停留时间过长而分解.b. 螺杆虽然PBT的成形加工困难,但是一般的螺杆还是能满足其加工要求，在注射量满足的前提下，尽量采用小直径规格螺杆的机型,过胶头、过胶圈、过胶垫圈均可采用普通型.工业生产中多数PBT制品采用玻纤增强PBT,有的高达30%,这些玻纤对零件的磨损较大,为了增强这些零件的耐摩性,需要采用表面电镀硬铬的螺杆、过胶头、过胶圈、过胶垫圈.c. 射嘴由于PBT在熔融状态下黏度较低,流动性较好,为避免物料流涎,可以采用自锁式射嘴;但对于表面光泽度要求较高的白色制品,一般料温较高则需采用开放式射嘴,避免物料在射嘴内局部滞留而分解,影响制品的质量.2.产品造型与模具设计a.产品造型由于PBT熔体黏度较低,流动性较好,加入玻纤增强后也比其它增强塑料具有较好的流动性.当熔体在250-270℃时,熔体充模较容易,不需很大的射压,故产品可设计成较薄的制品.又因PBT较易分解,在产品设计时,制品厚度尽量均匀,过渡位要尽可能采用平滑圆弧过渡,避免死角位.b. 脱模斜度PBT是结晶型聚合物,收缩率偏大.模具设计时,应充分考虑到脱模,其斜度可选择1-2°.c.流道PBT对锐角、缺口比较敏感，流道设计应尽量避免死角位，以免溶料流经流道时因局部剪切过量而引起降解或滞料，导致制品质量受影响，流道截面应取较大值.d.浇口1).由于PBT是结晶型聚合物,当加入玻纤增强后,玻纤具有取向性,制品成形收缩率具有各向异性的趋势,流动方向上的收缩较小为0.25%,而与流动方向垂直的方向上的收缩率为1.0%.因此,模具设计时,浇口的位置影响制品的尺寸,应考虑制品在不同向的收缩率.PBT的垂直度一定是大于其流动性.2).浇口的尺寸应采用口径粗、流程短，浇口过小或流程过长会因剪切过量生热而引起物料降解，影响制品的质量.e. 排气因为PBT容易出现热降解,模具必须具有良好的排气性能,否则物料充模时会包裹空气,压缩生热导致物料升温而降解,甚至焦化,会在制品表面出现黑纹.排气孔或排气槽的开设应按实际需要而又不影响制品的外观.一般排气孔上午直径为0.5-0.8mm,排气槽的厚度为0.3-0.6mm,宽度为3-6mm.f.模腔的表面处理由于工业生产中,PBT制品大多数是加入玻纤增强和阻燃的,对模具型腔表面有一定的磨损和腐蚀.因此,模腔表面必须进行处理,如镀铬、淬火、抛光等，以确保模具的寿命.三.成形工艺1.原材料的准备因PBT中含有酯链有吸湿倾向,吸水率一般为0.2-0.3%,在吸湿状态下受热,酯链会发生水解,从而使物料降解;所以成形前需进行干燥,使水分含量达到0.02%以下,干燥温度为110-130℃,时间4H左右.如果干燥温度过高或时间过长,材料中的水分也不会有明显的变化,反而会因为受热温度过高或时间过长而变质.2.料管温度由于PBT具有明显的熔点,一般为225℃,分解温度270℃.因此,料管温度适宜在230-260℃.对于阻燃PBT玻纤增强PBT,料管温度可相应增加10℃，温度太低不能充分熔融,流动性差；温度过高容易出现降解或分解,导致制品变脆、变色.因此,PBT的成形加工必须严格控制料温.3.注射压力由于PBT在加工温度范围内的流动性较好,所以注射压力不需太高,具体视制品的形状及其质量要求而定.4.注射速度由于PBT对热降解较敏感,因此选择注射速度时要注意,尽量不要太高速,以免物料充模时因剪切速率太大生热而降解.5.螺杆转速对于PBT的塑化,既要保证充分塑化,又要避免剪切过量,螺杆转速太低,塑化不良;转速太高,剪切过量.因此,采用中等转速.6.背压在注塑参数中,背压影响塑化和排气.在干燥不足时,制品有缺陷,可适当提高背压,加强排气;在材料充分干燥前提下,尽量采用较低的背压,以免物料受过量剪切而降解.7.模具温度PBT是结晶型聚合物,结晶温度40-190℃,结晶温度低、结晶容易、结晶速率快，在较低的模温下也能充分结晶.模温低,成形周期短,但制品易变形;模温高,收缩率大.因此,模具温度一般选择为:未增强PBT(60-70℃),增强PBT(70-80℃);对于尺寸精度要求较高的制品,模温的变化波幅应小于4℃,否则影响制品的尺寸稳定性.8.成形周期成形周期取决于制品的厚度、形状、模温和质量要求.对于薄壁制品充模要快,冷却也较快,所以注射时间、冷却时间、保压时间短,成形周期也较短.对于厚制品需采用较长的注射时间、保压时间、冷却时间和较高的模温,所以成形周期较长.9.制品的后处理对于尺寸精度要求较高的制品,制品取出后放在170℃的热风循环干燥箱中2-3H处理,以消除内应力.10.滞留时间由于PBT对热降解很敏感,在高温下有时停留10分钟,物料就会出现变色,如需长时间停止操作,应将料管内的材料排出,并将料管温度降低至170℃以下.11.停机处理对于白色或配色的PBT制品,生产过程中,若需停机过一段时间在生产,必须将料管内的余料射出,并用PP或PE清洗料管,尽量不要让PBT料留在料管内,以免下次开机加热时,物料受热时间过长而分解或变色,影响生产顺利进行.11.变脆原因: (1)熔料温度过高而降解(2)熔料滞留时间长而降解解决方法:(1).降低机筒温度、螺杆转速、背压,注射速度、压力等,以降低熔料的温度.(2).减少熔胶垫料,降低模具温度,尽量缩短成型周期,以减少熔料在机筒内的停留时间.4.表面银纹或气纹原因:(1)干燥不足(2)熔料温度过高而分解解决方法:(1) 加强干燥,选择适当的温度、风量(2) 降低机筒温度、熔胶转速、注射速度,增加背压。
PBT切片生产工艺控制要点近年来PBT纤维在被广泛应用于服装织物，前景良好，可用于制作PBT纤维的PBT切片被称为纤维级PBT切片。
本文根据纤维级PBT切片对于粘度稳定性、色值、端羧基含量的特殊要求，对纤维级PBT的生产工艺控制要点进行了探讨。
PBT是聚对苯二甲酸丁二醇酯的简称，是五大工程塑料之一，是由高纯度对苯二甲酸(PTA)与1，4-丁二醇(BDO)酯化后缩聚的线性聚合物，由于具有较好的机械强度、尺寸稳定性和良好的电气性能因此被广泛应用于电气元件和汽车零部件。
PBT切片熔融之后纺丝可制成PBT纤维，有极好的弹性以及回弹性，同时具有柔软和易染色的特点，PBT纤维较氨纶、锦纶、涤纶在色牢度、耐老化、耐光性和耐热性等方面都有明显优势，因此PBT纤维的综合性能较好，随着PBT纺丝技术的进步，PBT纤维制品被广泛应用在服装、医用、家纺等多个领域，市场需求自2015年逐年增长。
1纤维级PBT质量指标要求PBT纤维由PBT切片熔融之后纺丝制得，用于制作PBT纤维的PBT切片通常被成为纤维级PBT或者纺丝级PBT，纤维级PBT的质量指标与普通PBT存在一些不同。
上表可见纤维级PBT与普通PBT对比可知纤维级PBT在以下几个指标上要求更为严格。
粘度稳定性高。
虽然PBT特性粘度在0.9-1.1之间比较适合纺丝，但结合聚合及纺丝生产工艺来看特性粘度在1.0±0.02之间更为适合纺丝，我单位为提高客户生产工艺的稳定将纤维级PBT切片的粘度控制在1.0±0.015的之间。
(1) 色值要求更高。
作为PBT纤维制造的原料，直接影响PBT纤维的外观和色相，并对PBT纤维的色泽、色彩有直接的影响，因此本单位将纤维级PBT的L值控制在89以上，b值控制在5以下。
(2)端羧基含量低。
端羧基含量高，会导致PBT纤维生产过程中产生断丝率高、纺丝前后粘度降偏大、发黄等问题，不利于PBT纤维的生产和质量控制。
2纤维级PBT生产工艺控制要点结合纤维级PBT的特殊需求，PBT的工艺控制应着重于稳定粘度、色值、控制端羧基含量。
光纤二次被覆专用料PBT的水解和老化性能上海德鸿高新材料有限公司林友钗【摘要】PBT材料由于具有良好的力学性能和化学性能，因此被用作光纤松套管，但由于PBT材料是一种结晶热塑性饱和聚酯，容易水解和老化，这样会直接影响到光缆的使用寿命。
在PBT材料中，端羧基含量的高低是判断材料抗水解的很重要指标，本文就材料的抗水解性能和端羧基含量对材料水解老化的影响，做了一下粗浅的分析。
【关键词】PBT材料、水解、老化、端羧基含量、量子纳米、等效加速水解老化实验聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)是热塑性饱和聚酯的一种，是结晶性很强的一种工程塑料。
PBT，PA，POM和MPPO(改性聚苯醚)被称为五大通用工程塑料，其中PBT工程塑料占主导地位。
PBT具有优异的加工性能，尺寸稳定，表面光洁度好，具有优异的耐热性，耐老化性和耐化学腐蚀性，因此用途极为广泛。
在通信光缆行业中主要用于光纤材料的二次被覆，对光纤起保护和缓冲作用。
光缆光纤松套管PBT专用料除了在力学和机械l生能方面符合光纤二次被覆的要求外，在水解和老化性能方面显得格外重要，因为这决定了光缆的使用寿命。
一、光纤二次被覆专用料PBT束管成型的工艺特性PBT是由直接酯化法或酯交换法，通过缩聚脱水而成的。
由于生产工艺的限制，不论是那种生产方法得到的PBT树脂基料，其特性粘度都只能在1．O左右，平均分子量较低，机械强度和力学性能还不能满足光纤二次被覆的要求，尤其是耐水解性能比较差，必须对PBT树脂进行增粘改型，提高PBT树脂的特性粘度在1．25以上，使PBT材料具有良好的机械性能和加工性能，符合制作光纤束管的要求，同时还要考虑到光缆的使用寿命问题，制做的束管必须具有一定的耐水解性能和老化性能。
我们采用加入特种助剂和纳米材料相结合来改善PBT材料的特性。
纳米技术是将尺寸为纳米级的超细无机颗粒加入到PBT材料、中去，组成有机和无机复合材料，从而将PBT材料的柔韧性、高弹性和易加工成型，和无'…’一-_机物的高强度和刚性、耐热性好、不易变形的特点结合起来。
毕业论文课题：PBT树脂的生产工艺及控制专业高聚物生产技术学生姓名黄正中班组高化0911学号指导教师侯文顺完成日期2011-10-17第一章概述 (1)1.1PBT的生产历史与现状 (1)1.2PBT的理化性能 (1)1.3PBT生产工艺与技术 (2)第二章 PBT的生产工艺 (5)2.1PBT聚合反应机理 (5)2.2直接酯化法合成PBT 的工艺流程 (6)2.3生产工艺 (7)第三章 PBT的质量控制 (17)3.1酯化反应工艺参数的控制 (17)3.2工艺塔的控制 (19)3.3预缩聚反应器的工艺控制 (19)3.4最终缩聚反应工艺参数的控制 (20)3.5脱盐水循环系统的控制1．1 国内外PBT的发展历史和生产现状1.1.1 世界PBT生产历史与现状PBT全称是聚对苯二甲酸丁二酯，是一种直链非饱和热塑性聚酯，具有优良的物化特性，与聚酰胺（PA），聚碳酸酯（PC），聚甲醛（POM）和改性聚苯醚（mPPO）成为五大通用工程塑料。
早在1942年，德国P.Schack就在实验室里合成了PBT树脂。
1970年美国Celanese公司首先将之推向市场，起初商品名为X-917，够称为CELEX。
其后，伊斯曼公司，GE公司以及德国的巴斯夫公司也相继投入生产。
由于PBT具有优良的终合性能，自1970年问世以来，得到了迅速的发展，在五大工程塑料中，PBT的年增长率是最高的，1992年全世界生产能力已到达25.3万吨。
随着生产技术的进步和完善，新的应用的市场的开发，预计今后PBT的生产仍将会以较高的速度增长。
1.1.2 中国PBT生产历史与现状我国对PBT聚合物的研究始于80年代初，有上海涤纶厂的试制生产，上海树脂所与吴淞化工厂协作的50 t/a中试，以及后来北京市化工研究院的400 t/a中试。
生产装置的能力充其量不超过1000 t，用量也不多。
但随着国民经济的发展,市场需求量的增加，我国PBT生产能力迅速增大。
目录前言 (1)1 PBT国内外生产现状 (3)1.1 PBT国内生产现状 (3)1.2 PBT国外生产现状 (4)2 PBT生产工艺及其分析 (4)2.1 生产原理与方法 (4)2.2 主要反应的机理 (5)2.3 生产工艺流程 (6)2.3.1催化剂配制 (6)2.3.2 浆料配制 (6)2.3.3 酯化 (6)2.3.4 预缩聚 (7)2.3.5 终缩聚 (7)2.3.6 熔体输送与切片生产 (7)2.4 生产工艺条件分析 (8)2.5 PBT的改性 (9)2.5.1物理改性 (9)2.5.2阻燃改性 (10)2.5.3共混改性 (10)2.5.4化学改性 (10)3 PBT生产工艺总结 (11)3.1 PBT生产工艺建议 (11)3.2 PBT生产工业展望 (12)4 参考文献 (13)致谢 (14)PBT生产工艺评述摘要综述了近年来国内外PBT工程塑料的市场及技术进展，针对国内PBT供应商与国外PBT供应商的差距，提出了加强新品种开发、提高现有品种质量水平、积极开发国外市场。
介绍了聚对苯二甲酸丁二醇酯 ( PBT)的发展、生产及其应用，总结了国内外对 PBT改性研究近况，内容包括无机材料填充改性、阻燃改性、共混改性对 PBT树脂进行改性，不仅保持了 PBT本身固有的优点，而且可以提高其力学性能，并改善其加工流动性，同时扩宽了 PBT树脂的使用范围，并可望降低材料的生产成本，增强产品的竞争力。
最后展望了对 PBT的改性研究及其应用的发展趋势。
关键词PBT 生产进展[Abstract] The research development，production technology and commercial application of PBT are introduced briefly in this paper. The development of modification research on PBT domestic and abroad are summarized. These methods include modifying PBT by means of inorganic material，fireretardant， blend， chemical chainextension and liquid crystal. After modification， PBT is entitled more excellent dynamic properties and rheological behavior of process.[Keywords] PBT，product，progress前言聚对苯二甲酸丁二醇酯(简称PBT)，具有耐高温、耐湿、电绝缘性能好、耐油、耐化学腐蚀、成型快等特点，且价格适中，相比其他工程塑料合成技术难度较低。
十大成型加工技巧十大成型加工技巧-列出了对聚甲醛，尼龙，PBT聚酯和PET聚酯等半结晶性工程塑料进行成型加工时需要注意的十大问题。
1．塑料颗粒料中的水分许多塑料会从空气中吸收水分,它们吸收水分的量与树脂的类型有关。
塑料颗粒中的水分,即使是表面凝聚的水分,也能引起一些与工程塑料的成型加工的问题。
这种吸水性能可能会产生一些不利的影响,包括加工中的问题,制品的表面不好,或制品机械性能差的问题。
仅用肉眼观察是很难确定是否有水分存在。
本文将为需要加工多种塑料的成型加工提供一些有用的指导,如何处理对水分敏感的塑料。
烘干塑料材料大多数工程塑料要求颗粒中的水分含量低于一个某个最大值，塑料是否需要烘干主要取决于原材料对水分的敏感程度。
一般情况下,塑料材料的水份含量与运输条件,包装类型和存放时间有关。
例如,聚酰胺（PA）一般用袋子运输,这种袋子采用铝泊作为防水层,因而在使用时可直接打开袋子把料取出来就用。
但大多数的聚酰胺(尼龙)加工厂的原料树脂都要先进行干燥,尽管有人认为,如果塑料在不超过一小时的时间内使用就不需要干燥.另一方面,PET和PBT对水分非常敏感,一定要干燥以确保制品的冲击强度不受影响。
另外，这些树脂在干燥后很快会再次吸水,因而，在一些情况下加工厂商必须特别小心,在PBT和PET树脂在运输和传送过程中,避免使用敞开的容器同时也应考虑树脂在装料斗中的停留时间。
在不利的气候环境中，PET在10分钟内吸收的水分甚至能超过制品水分的最大允许值0.02%。
干燥粉碎后的回用料或已吸水饱和的粒料(如置于开放条件下的容器中时)需要特别注意。
在这种情况下,建议的干燥时间常常不能满足需要。
充分饱和的聚酰胺尼龙至少应干燥12小时。
在这种干燥条件下材料发黄在实际上是不可避免的. 因而，应遵循以下指导方针:•流道回用料应在封闭容器中储藏和再粉碎;•若只用了一部份材料，应关闭容器或封闭袋子;•装料斗上应该加盖。
如何烘干塑料要想得到高质量的塑料制品，必须遵循正确的干燥程序。
光纤与电缆及其应用技术Optical Fiber &Electr ic Ca ble2003年第3期No.3 2003[收稿日期] 2002-10-31[作者简介] 陈晓红(1973-),女,江苏永鼎股份有限公司技术部副经理,工程师.[作者地址] 江苏省吴江市泸墟镇汾湖经济开发区,江苏永鼎股份有限公司技术部,215211生产工艺关于PBT 束管工艺控制的几个问题陈晓红(江苏永鼎股份有限公司,江苏吴江215211) [摘 要] 就束管工艺中由于材料特性而出现的几个问题进行了分析,并根据生产经验提出了一些改善办法。
[关键词] 聚对苯二甲酸丁二醇酯;束管;结晶度;后收缩 [中图分类号] T N 818 [文献标识码] B [文章编号] 1006-1908(2003)03-0041-03Some problems about PBT tube process controlCHEN Xiao -ho ng(Jiangsu Etern Co .,Ltd .,Wujiang 215211,Jiangsu ,China )Abstract :Some pr oblem s accurr ed dur ing t he pr oduction of loose tube which ar e caused due to the material ar e analy sed char act erist ics .A nd so lutions fo r reducing the nega tiv e effects ar e pr oposed o n the basis of pr actical ex peri-ence.Key words :PBT ;lo ose tube;cr ystallinity ;post ex trusio n shr inkage0 前 言光纤技术的成功应用使电话、数据、多媒体业务和信息高速公路得到快速发展。
工艺控制及质量控制1、施工工艺流程电线电缆的制造与大多数机电产品的生产方式是完全不同的。
机电产品通常采用将另件装配成部件、多个部件再装配成单台产品，产品以台数或件数计量。
电线电缆是以长度为基本计量单位。
所有电线电缆都是从导体加工开始，在导体的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、、成缆、护层等而制成电线电缆产品。
产品结构越复杂，叠加的层次就越多。
1、电线电缆产品制造的工艺特性：（1）大长度连续叠加组合生产方式大长度连续叠加组合生产方式，对电线电缆生产的影响是全局性和控制性的，这涉及和影响到：部门要对整个生产过程巡回检查、操作人自检、上下工序互检，这是保证产品质量，提高企业经济效益的重要保证和手段。
（2）生产工艺门类多、物料流量大电线电缆制造涉及的工艺门类广泛，从有色金属的熔炼和压力加工，到塑料、橡胶、油漆等化工技术；纤维材料的绕包、编织等的纺织技术，到金属材料的绕包及金属带材的纵包、焊接的金属成形加工工艺等等。
电线电缆制造所用的各种材料，不但类别、品种、规格多，而且数量大。
因此，各种材料的用量、备用量、批料周期与批量必须核定。
同时，对废品的分解处理、回收，重复利用及废料处理，作为管理的一个重要内容，做好材料定额管理、重视节约工作。
电线电缆生产中，从原材料及各种辅助材料的进出、存储，各工序半成品的流转到产品的存放、出厂，物料流量大，必须合理布局、动态管理。
（3）专用设备多电线电缆制造使用具有本行业工艺特点的专用生产设备，以适应线缆产品的结构、性能要求，满足大长度连续并尽可能高速生产的要求，从而形成了线缆制造的专用设备系列。
如挤塑机系列、拉线机系列、绞线机系列、绕包机系列等。
电线电缆的制造工艺和专用设备的发展密切相关，互相促进。
新工艺要求，促进新专用设备的产生和发展；反过来，新专用设备的开发，又提高促进了新工艺的推广和应用。
如拉丝、退火、挤出串联线；物理发泡生产线等专用设备，促进了电线电缆制造工艺的发展和提高，提高了电缆的产品质量和生产效率。
光纤与电缆及其应用技术Optical Fiber &Electr ic Ca ble2003年第3期No.3 2003[收稿日期] 2002-10-31[作者简介] 陈晓红(1973-),女,江苏永鼎股份有限公司技术部副经理,工程师.[作者地址] 江苏省吴江市泸墟镇汾湖经济开发区,江苏永鼎股份有限公司技术部,215211生产工艺关于PBT 束管工艺控制的几个问题陈晓红(江苏永鼎股份有限公司,江苏吴江215211) [摘 要] 就束管工艺中由于材料特性而出现的几个问题进行了分析,并根据生产经验提出了一些改善办法。
[关键词] 聚对苯二甲酸丁二醇酯;束管;结晶度;后收缩 [中图分类号] T N 818 [文献标识码] B [文章编号] 1006-1908(2003)03-0041-03Some problems about PBT tube process controlCHEN Xiao -ho ng(Jiangsu Etern Co .,Ltd .,Wujiang 215211,Jiangsu ,China )Abstract :Some pr oblem s accurr ed dur ing t he pr oduction of loose tube which ar e caused due to the material ar e analy sed char act erist ics .A nd so lutions fo r reducing the nega tiv e effects ar e pr oposed o n the basis of pr actical ex peri-ence.Key words :PBT ;lo ose tube;cr ystallinity ;post ex trusio n shr inkage0 前 言光纤技术的成功应用使电话、数据、多媒体业务和信息高速公路得到快速发展。
为了保证光缆优良的传输性能,保护光纤免受外界不良条件的影响,人们设计了多种多样的光缆结构。
但最常用的通信光缆仍然是松套管这一基本结构。
在这种结构中,光纤置于充满油膏的保护性束管中,可以有效地保护光纤少受外界影响,以保证良好的传输质量。
从某种程度上说,束管材料的理化性能及其制作工艺决定了光纤光缆的使用寿命和传输质量。
因此人们对束管材料提出了较高的要求:1)具有较高的机械强度,能抵抗纵向、径向作用力,并且有一定的柔韧性。
2)具有较低的热膨胀系数及后收缩性,保证产品有良好的尺寸稳定性。
3)良好的耐化学腐蚀性,能防止油膏、溶剂和清洁剂等的侵蚀以及具有防水解性能。
4)防潮、防开裂,有良好的屏障性。
5)低磨损系数,对光纤摩擦和微弯的影响小。
综合以上特点并结合材料本身的加工性能及性能价格比,光缆生产中常用的束管材料为PBT (聚对苯二甲酸丁二醇酯)。
1 PBT 束管存在的问题经过长期的生产实践,利用PBT 生产出满足光纤余长要求的束管工艺已较为成熟,但在生产控制和使用中仍会出现许多质量问题。
如在半成品的工序控制中会因PBT 材料的不稳定性而影响束管中光纤的余长,使半成品或成品中光纤出现损耗增大或谱损耗曲线有台阶等不良现象;在ADSS(全介质自承式光缆)、GYXT EW(中心管式轻型光缆,外护套为椭圆形)等特殊型号的光缆生产中有时会出现半成品质量合格而成品质量却与原设计指标不符的现象;在实际线路施工和维护、使用过程中,在光缆接头盒中有时会出现PBT 束管回缩现象,而使光纤移位甚至打结断纤;大尺寸束管的光缆,如光纤带光缆在使用过程中则可能出现PBT 束管易脆裂的现象,有时甚至好象玻璃一般一摔就碎。
2 原因分析及改进以上出现的种种问题都与材料本身的特性有关。
许多生产者在实际生产中只注意针对光纤余长指标来设置工艺参数,却未注意到对PBT 材料本身性能的影响,这就埋下了许多质量隐患。
因此,在PBT 束管生产工艺中必须了解和重视PBT 材料的特性并采取相应的措施加以解决。
PBT 是由1,4-丁二醇和对苯二甲酸在高温、催化条件下酯化脱水,缩聚成的高分子聚合物,它是一种热塑性的结晶形高分子材料,其温度形变曲线如下图所示。
由于束管成型时使用牵引力上盘,对于PBT 材料有一个拉伸力(取向),原PBT 大分子又有卷曲、收缩的内应力(解取向),两者需要达到一定的平衡,最终获得一定的结晶度。
因此在以后时间内PBT 束管会有后收缩,一般有大约1.0%～1.5%的最大成型收缩率,如果工艺条件适当,卷绕到盘上后收缩可保持在0.3%以下。
PBT 的后收缩特性会给光纤束管的质量控制带来许多不利因素,如前面提到的光纤余长变化、束管回缩、光纤移位等问题都与再结晶和热回缩有关。
虽然这是PBT 材料本身固有的特性,但我们可以采取合理的工艺控制尽量减少他们对产品带来的不利影响。
PBT 的温度形变曲线T g 为玻璃化温度, T c 为结晶温度, T m 为熔融PBT 在不同的物理状态下受模具、加工条件、掺杂情况的影响,聚合物内部的分子链段会呈现不同的状态和取向排列,进而影响材料的后收缩性能、抗拉强度、断裂伸长率、耐冲击强度、弹性模量等。
通过对高聚物材料结晶特性的理论分析和实验研究并结合实际生产情况,可以发现有多种因素影响材料的性能。
2.1 挤塑机的加热温度PBT 的熔融温度T m 一般在225°C 左右,挤塑机中的加热温度一般为240～270°C,在温度高于T m 时PBT 开始熔融,呈现粘流态,其中分子链大多呈自由的卷曲状。
在适宜的温度范围内加热温度越高,PBT 大分子链的活动能力越强,熔体粘度降低,熔体流动性增加,并在螺杆的剪切和推动下向模口方向运动。
挤塑中PBT 分子链的舒展程度和活动能力直接影响挤出冷却后的分子链排列情况,进而影响产品的质量。
表1显示了在同一设备上,用同一厂家同一牌号的材料以不同的加工温度所做的PBT 束管产品的性能对比。
试验表明在一定范围内以较高温度生产的产品的机械强度、弹性模量、尺寸的温度稳定性均比较低温度时有所提高。
表1 不同加工温度生产的PBT 束管性能对比性能项目实验1实验2挤塑机加工 温度/°C 240～250各区温度提高10～15老化前: 抗拉强度/M Pa ≤30≥33 伸长率拉伸时断裂260%(无断裂)老化后: 抗拉强度/M Pa 3738 伸长率断裂无延伸260%(无断裂) 热收缩(85°C)/%0.890.702.2 冷却速度和冷却时间PBT 从挤塑机模口挤出后温度降低,由熔融状态转变为高弹态,并沿牵引方向被拉伸后进入冷却水槽。
PBT 分子链段的形态在牵引力的作用下从卷曲状态被拉伸取向成近似直线状。
PBT 的起始结晶温度T c 一般在170～180°C,当温度低于T c 时聚合物开始迅速结晶,分子链段开始进行有序排列。
随着温度降低结晶速度减慢,当温度低于玻璃化温度T g (一般在40～60°C ),结晶便几乎停止。
冷却的速度和冷却时间直接影响聚合物的结晶度,进而影响材料的后收缩性能。
通常冷却速度慢,冷却时间长,则PBT 分子链段在结晶过程中会有较充裕的时间进行规则排列,充分结晶,所以材料的结晶度较高,后收缩较小;反之,材料结晶过程的时间缩短,有较多分子链尚未来得及规则排列形成稳定的结晶,此时温度已降低,分子链活动力已大大减弱,材料的结晶度就较低,后收缩则相对较大。
影响冷却速度和冷却时间的主要有冷却水温、牵引速度、填充油膏的温度等。
其中最主要的是第一节冷却水槽的水温。
表2是Celanex 2001PBT 生产厂家提供的一组实验数据,从中可以看出冷却水温较高时,产品的屈服拉伸强度、断裂伸长率等较高,后收缩相对较小。
因此在实际生产中要根据产品规格和余长设计要求,慎重选择合适的冷却水温。
另外,空气冷却距离,即从挤塑机模口到冷却水槽间的空气冷却的长度,也会影响材料的冷却速度和冷却时间。
空气冷却距离大一些,冷却速度慢,冷却时间长,则结晶度较高,后收缩较小;如果空气冷却距离太短,在挤出拉伸时很快进行水冷,冷却过快,由于温度突然降低,分子链段排列杂乱,结晶度・42・光纤与电缆及其应用技术2003年第3期很低,还会使产品中残留加工应力;但空气冷却距离太长,又会由于重力的作用使产品产生变形。
所以要根据不同的产品规格和模具的尺寸在材料拉伸稳定的区域内选择合适的空气冷却距离。
表2 不同冷却水温对PBT束管的影响1)性能指标冷却水温/°C304560屈服拉伸强度/M Pa43.043.645.2断裂拉伸强度/M Pa42.042.546.8断裂伸长率/%285290290后收缩2)/%0.330.310.29 注:1)束管尺寸为外径2.5mm,内径1.7m m。
2)85°C烘箱中放置24h。
2.3 结晶剂和色母粒等的掺杂结晶剂又叫成核剂,在聚合物的结晶过程中起晶核的作用,能促进分子的结晶和加快结晶速度,使聚合物分子具有致密的微晶结构。
结晶到不但可以提高材料结晶度,减少产品的后收缩,提高产品的抗冲击强度,还可以提高产品的表面硬度和光洁度。
一般用于光缆生产的PBT在原材料出厂时已经配置了一定比例的结晶剂,不需另外掺杂,特殊情况可按材料厂家的指导掺杂。
色母粒是为产品着色的添加剂,主要组成有着色剂、载体、分散剂三部分。
一般来说色母粒也能起到一些结晶剂的作用,提高材料的结晶度以及抗冲击强度。
所以生产中有时可以感觉到有颜色的束管比本色束管硬度大一些。
通过实验还发现不同颜色的色母粒对材料的性能影响也略有不同。
生产中还要注意挤塑模具的配比。
通常将拉伸比(DDR,Draw Do wn Ratio)控制在9～12之间,均衡拉伸率(DRB,Draw Ratio Balance)控制在1.0～1.2之间,大尺寸束管则可根据实际情况适当降低。
通过上述对PBT基本特性的分析,不同的材料可通过实践找到相适应的加工工艺。
对于小尺寸束管可以根据材料特点适当提高加热温度,调整水槽长度、水温、模具尺寸、牵引速度等工艺,生产出性能稳定优质的半成品,在以后工序中因材施用,采取相应的成缆、护套工艺生产出合格的光缆。
对于大尺寸束管则可以采取与小尺寸束管完全不同的工艺,在合理选用模具的同时,大胆引入金属线缆制品中退火的概念,保证束管成型圆整,并使聚合物中的分子链段在较高温度下重排再结晶,使材料的机械性能和抗应力开裂性能得到提高。
实验证明,将此方法用于带状光纤光缆的生产中可获得良好的效果。
此外,在材料的性能评价中引入了相应的模拟实验,模拟半成品在后工序的加工状态下可能发生的变化,以便更充分地掌握材料的热收缩等性能。
