聚對苯二甲酸二丁酯(Polybutylene terephathalate 簡(jiǎn)稱(chēng)
PBT),系以對苯二甲酸二甲酯(DMT)與1,4-丁二醇(1,4-Butanediol)聚合而成的一種結晶性熱可塑性
工程塑料。由于PBT樹(shù)脂的—CH2—鏈增長(cháng),使得分子鏈易于撓曲,所以玻璃轉移溫度比
PET低,而結晶速度增快,其化學(xué)結構式如下:
PBT在1970年代初期由美國Celanese公司研究成功,并以Celanex商品名上市,隨后世界知名廠(chǎng)商德國B(niǎo)ASF、Bayer、美國GE、Ticona,日本Toray、三菱化學(xué),臺灣新光合纖、長(cháng)春人造樹(shù)脂、南亞塑料等公司先后投入生產(chǎn)行列,全球生產(chǎn)廠(chǎng)商共計三十余家。PBT又可稱(chēng)為熱塑性聚酯塑料,為適用于不同加工業(yè)者使用,一般多少會(huì )加入添加劑,或與其它塑料摻混,隨著(zhù)添加物比例不同,可制造不同規格的產(chǎn)品,目前島內規格有百余種,故PBT是一種量少、規格多的產(chǎn)品。由于PBT具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好,廣泛應用于電子電器、汽車(chē)零件、機械、家用品等,而PBT產(chǎn)品又與PPE、
PC、
POM、
PA等共稱(chēng)為五大泛用工程塑料。
PBT是全球發(fā)展歷史最短的泛用工程塑料,但是在島內卻是最早投產(chǎn)的工程塑料,由于制程技術(shù)之層次不高,容易掌握投入,最早于1987年由新光合纖公司開(kāi)始生產(chǎn)銷(xiāo)售,并以PET/PBT首度并產(chǎn),1989年長(cháng)春石化公司開(kāi)始生產(chǎn)銷(xiāo)售,而南亞公司于1990年九月開(kāi)始生產(chǎn)銷(xiāo)售。目前在PBT樹(shù)酯之OEM廠(chǎng)商指定用料之情況甚少。因此進(jìn)口依存度已逐年遞減,且有80%是以加玻纖方式摻混使用,因此用量有急速上升之趨勢,其加玻纖之比例自10%至50%均有,以30%居多,由于價(jià)格導向,正副料之比例約為各半使用,在摻配料方面仍以新光、長(cháng)春、南亞三大廠(chǎng)商為主,少數為純料供應,或是廠(chǎng)商進(jìn)口原料,自行摻配混練玻纖,近年來(lái);直接由外國進(jìn)口PBT-FRTP之情形已在10%以下。雖然島內PBT樹(shù)脂之產(chǎn)能已足夠供應島內市場(chǎng),由于PBT之FRTP多用于電子及電氣零件,其品質(zhì)要求較為嚴格,等級分類(lèi)更復雜。 PBT下游應用的關(guān)系產(chǎn)業(yè)有包括汽車(chē)、電子/電器、機械業(yè),島內PBT主要用途做為電子電器零件,如連接器、繞線(xiàn)軸、繼電器、開(kāi)關(guān)、端子等,此項應用比率高達70%,汽車(chē)工業(yè)占12%,其它包括日光燈零件、溜冰鞋等日用品占18%,與國外應用比較相差不一,此乃因島內信息電子產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的帶動(dòng),促使島內PBT的應用比重偏重于信息電子產(chǎn)業(yè)的零件上。其用途分布如圖-1所示。 (1)連接器連接器是信號間的橋梁,是傳遞電子訊號及電源連接所不可或缺組件,PBT均衡的物性與價(jià)格正符合連接器的需要。PBT通常添加30%玻璃纖維摻混作為連接器,2002年島內連接器的產(chǎn)值高達新臺幣800億元左右,估計耗用PBT的量達13,500公噸左右,預估2003年將有10%左右的需求成長(cháng)。目前島內連接器使用之塑料PBT占40%,其次是
PPS占25%,
LCP將近15%,其它占20%(包括Nylon66,Nylon46等)。PBT因機械性質(zhì)、耐溶劑性、成形加工性佳且價(jià)格低而廣泛被采用。PBT因焊钖耐熱性差的問(wèn)題,使其無(wú)法使用在SMT型連接器上。 (2)散熱風(fēng)扇PBT的第二大用途是使用在散熱風(fēng)扇,散熱風(fēng)扇是置于機器內長(cháng)時(shí)間旋轉以幫助散熱,對塑料物性要求有耐熱、難燃、絕緣性及機械強度,PBT通常以加纖30%的形式應用作為散熱風(fēng)扇之外框及扇葉,目前島內生產(chǎn)的散熱風(fēng)扇約6成應用于計算機外設設備,其次是通訊設備、事務(wù)機器、如射出機等工作母機。島內射出成型技術(shù)佳,模具、沖床維修等外圍產(chǎn)業(yè)配合良好,使臺灣散熱風(fēng)扇具國際競爭力,外銷(xiāo)比例占五成,不論內外銷(xiāo)皆用于電子信息產(chǎn)業(yè)。 (3)繞線(xiàn)軸(bobbin)PBT的第三用途是作為變壓器、繼電器內的繞線(xiàn)軸,一般以PBT加纖30%射出成形。繞線(xiàn)軸要求的物性包括絕緣性、耐熱性、耐焊钖性、流動(dòng)性、強度等,適用材料有
酚醛樹(shù)脂、PBT、
PA6、PET。酚醛樹(shù)脂的性質(zhì)都不錯,但其成型性不及PBT,因此尺寸小,形狀復雜的產(chǎn)品都采用PBT樹(shù)脂,雖PBT焊钖耐熱性差,但其環(huán)保意識較高的歐美日等國,有增加采用可回收PBT之趨勢。目前島內繞線(xiàn)軸材料方面:酚醛樹(shù)脂使用量占65%,PBT占20%,其它如Nylon6、GF-PET、PPS占15%。 (4)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)所消費PBT量約2,200公噸,其中一半的PBT是與PC形成PBT/PC合膠,可作為汽車(chē)保險桿,島內所生產(chǎn)之PBT/PC保險桿是100%外銷(xiāo)歐美供維修市場(chǎng)使用,在汽車(chē)輕量化及可回收的潮流下,走向
PP保險桿為主流,歐美PBT/PC汽車(chē)保險桿已成負成長(cháng),使得島內訂單逐年下降。此外PBT亦可用于車(chē)窗馬達外殼,機車(chē)馬達零件,汽車(chē)傳動(dòng)器齒輪盒等,預估在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)之應用年成長(cháng)率約2%。 (5)其它PBT其它用途,如加15%玻璃纖維應用作為省電燈泡底座的內座及外殼,以PBT/PC合膠作為溜冰鞋鞋底,其它如繼電器外殼、插座、開(kāi)關(guān)、調諧器外殼。