PBT 304SA 是日本宝理(Polyplastics)开发的玻纤增强型 PBT 材料,通过特殊配方设计实现了低翘曲、耐磨与轻量化的平衡,适用于对尺寸稳定性、力学强度及摩擦性能要求严苛的结构件。以下是其核心特性、应用场景及技术优势的详细解析:
一、核心特性解析1. 低翘曲变形与高尺寸稳定性玻纤分散技术:采用短切玻璃纤维(通常为 20%-30% 含量)与特殊相容剂结合,减少玻纤取向导致的收缩不均,成型后翘曲量比普通玻纤增强 PBT 降低 40%-60%(具体数据需参考 TD)。
结晶度调控:通过改性结晶速率,降低注塑冷却过程中的内应力,适合精密成型(如带嵌件的复杂结构件或薄壁制件),尺寸公差可控制在 ±0.05mm 以内。
2. 玻纤增强的力学性能高强度与刚性:拉伸强度可达 80-100MPa,弯曲模量 MPa,优于未增强 PBT(拉伸强度约 50MPa),适用于承受动态载荷的部件(如汽车悬挂系统零件)。
抗冲击韧性:缺口冲击强度 6-8kJ/m²(ISO 179),兼顾刚性与抗开裂能力,减少脆断风险。
3. 耐磨与低摩擦特性表面硬度提升:玻纤增强后表面硬度达 100-110 Rm(洛氏硬度),配合材料本身的低吸湿性,减少长期摩擦导致的表面磨损。
摩擦系数优化:未添加固体润滑剂时摩擦系数约 0.25-0.30(与钢对磨),若需更低摩擦可搭配 PTFE 或硅油改性(需定制牌号),适合滑动接触场景(如齿轮、导轨)。
4. 低密度与轻量化优势密度约 1.30-1.35g/cm³:相比 30% 玻纤增强 PBT 常规牌号(密度约 1.40g/cm³)降低约 3-5%,通过玻纤分散技术减少填料用量,或采用中空玻纤等特殊增强材料(需确认官方配方)。
轻量化效益:相同体积下重量减轻,适用于汽车减重需求(如引擎盖下轻量化部件),降低注塑能耗。
5. 其他关键性能耐热性:热变形温度(HDT)130-140℃(1.8MPa 负载),可耐受中等温度环境(如汽车电子舱)。
耐化学性:耐油脂、润滑油及常见溶剂,但需避免长期接触强酸 / 强碱(如浓、氢氧化钠溶液)。
二、典型应用领域1. 汽车工业引擎周边部件:进气歧管支架、冷却风扇轮毂,低翘曲确保装配精度,耐磨性能耐受振动摩擦。
底盘系统:悬挂控制臂衬套、座椅导轨滑块,轻量化抵抗路面颠簸导致的磨损。
电子电器部件:连接器外壳、继电器底座,尺寸稳定保障电气接触可靠性。
2. 工业机械与运动器材传动部件:齿轮、链条导轨、轴承保持架,低摩擦系数减少能量损耗,玻纤增强提升抗疲劳寿命。
健身器材:跑步机滑轮、自行车变速器零件,轻量化设计兼顾耐磨与运动灵活性。
3. 家电与办公设备家电结构件:洗衣机离合器齿轮、空调压缩机支架,低翘曲避免长期运行中的形变导致噪音。
办公设备:打印机走纸导轨、复印机滚轮,耐磨性能保障数万次循环使用不易磨损。
4. 航空航天与精密仪器轻量化结构件:无人机机身框架连接件、卫星设备轻量化支架,低密度与高强度的平衡。
精密齿轮箱部件:仪器传动齿轮,尺寸稳定性确保传动精度(如医疗设备、光学仪器)。
三、与宝理其他玻纤增强 PBT 牌号的对比304SA | 20-30% | ★★★★☆ | 1.30-1.35 | 中等耐磨 | 汽车低翘曲结构件、精密齿轮 |
711SA | 15% | ★★★☆☆ | 1.28-1.32 | 基础耐磨 | 通用玻纤增强件(如家电支架) |
7330 | 30% | ★★☆☆☆ | 1.40 | 高耐磨(含润滑剂) | 汽车传动齿轮、工业轴承座 |
3200G-30 | 30% | ★★☆☆☆ | 1.40 | 标准玻纤增强 | 高强度结构件(如汽车保险杠骨架) |
注:304SA 的 “SA” 可能代表 “Super Aesthetic”(高外观质量)或 “Special Application”(特殊应用),其低翘曲特性源于玻纤分散技术与结晶控制,而非降低玻纤含量。实际性能以宝理官方数据为准。
四、加工与设计建议注塑工艺:
熔融温度:240-270℃(避免超过 280℃ 导致玻纤氧化)。
模具温度:60-90℃(提高结晶度,降低翘曲风险)。
冷却时间:延长 10-20% 以确保内部充分结晶,尤其对厚壁制件。
结构设计:
壁厚均匀性:避免局部壁厚差异超过 2:1,减少冷却不均导致的翘曲(推荐壁厚 1.5-4.0mm)。
加强筋与圆角:设计圆弧过渡(R≥0.5mm)和稀疏加强筋,避免应力集中。
脱模斜度:外表面 1-2°,内表面 2-3°,确保玻纤增强件顺利脱模。
摩擦性能优化:
若需更低摩擦,可与宝理协商定制含 PTFE 或硅酮的改性牌号(如 304SA+PTFE)。
表面粗糙度控制:滑动接触面 Ra≤1.6μm,非功能面可适当放宽至 Ra3.2μm 以降低成本。
PBT 304SA 通过低翘曲、耐磨与轻量化的协同优势,成为汽车、工业及精密制造领域的理想材料,尤其适合替代金属部件以实现降本减重与性能升级