如何解决PBT材料耐水解性问题

PBT具有优良的综合性能，良好的成型加工性和性价比，优良的机械性能，机械强度高，耐疲劳性和尺寸稳定好。这些性能在高温条件下也极少有变化，非常适合用于汽车、电子等领域。

但PBT同时还具有缺口冲击强度低、成型收缩率大、耐水解性差、易受卤化烃侵蚀等缺陷，且经玻纤增强后，因制品纵、横向收缩率不一致易使制品发生翘曲。PBT耐水解性差的问题极大的限制了它在汽车、电子电器及建材领域中的应用。

以汽配领域为例，PBT汽配方面的主要应用有电池零部件，连接器，以及充电桩等。而新能源汽车大功率充电装置的启用以及高压电气内采用的液冷控温模式，对塑胶材料的耐高温、耐水解性、耐工业溶剂及耐酸碱性有很高的要求。充电桩也同样长期处于高温超市环境，对材料的耐高温、耐水解性也同样要求很高。

普通PBT材料高温下遇水易分解，无法满足汽车市场对耐高温高湿材料日益增长的需求，所以提高PBT耐高温，耐水解是材料的重点开发方向。

要提高PBT材料的耐水解性能，首先需要知道PBT材料为什么耐水解性差。

从化学角度分析，影响PBT聚酯耐水解性能好坏的决定因素是聚酯材料化学组成里的端羧基浓度，而在端羧基里面又含有酯键，当把PBT聚酯在高于其玻璃化转变温度的温度下置于水中，就会发生酯键断裂，高温水解形成的酸性环境会加速PBT聚酯的耐水解反应，使PBT材料性能急剧下降。

普通PBT树脂在高温下72小时就已经发生水解，144小时候性能严重劣化。而耐水解性PBT在高温高湿环境中144小时后仍然性能稳定。

那么如何提高PBT材料的耐水解性能：

一、在有PBT聚酯的水中添加水解稳定剂，如碳化二亚胺，水解稳定剂会消耗水解产生的羧基，减缓PBT聚酯的酸性水解速度，提高PBT聚酯材料的抗水解性。

二、通过添加封闭PBT聚酯端羧基的方法，降低端羧基浓度，提高PBT聚酯的抗水解性，如加入带环氧官能团的助剂，通过官能团GMA（见GMA材料常识）与PBT端羧基反应来封端，从而提高PBT的抗水解性能。

如果添加合适的耐水解化学添加剂，对PBT聚酯起到针对降解的保护反应，大部分热降解、热氧化降解和光降解现象可以阻止。这些添加剂通常在PBT聚酯化合阶段加入。

不过就水解化学反应而言，尽管PBT聚酯不是吸湿性聚合物，把湿气成分保持在极低水平（小于0.05%）仍非常关键，这样可以防止高温下的水解反应，聚合物链不会断裂，不会造成机械性能变差。

GMA材料常识：甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidyl Methacrylate，缩写GMA)是一个同时具有丙烯酸酯双键和环氧基团的单体。丙烯酸酯双键的反应活性较高，可以进行发生自聚反应，也可以和很多其他单体进行共聚反应；而环氧基团则可以和羟基、氨基、羧基或酸酐发生反应，引入更多的官能团，从而对产品带来更多的功能性。因此GMA在有机合成、高分子合成、聚合物改性、复合材料、紫外光固化材料、涂料、粘合剂、皮革、化纤造纸和印染等等诸多方面有着极其广泛的应用。

GMA材料应用介绍：GMA和苯乙烯、丙烯腈的三元共聚物，则可以用于PA、PC、PBT、PET等回收材料的扩链剂，PC/ABS、PA/ABS、PBT/ABS等合金的消光剂，以及ABS/PBT、ABS/PET、PC/ABS等合金的增韧相容剂。三元共聚物常用型号有阿科玛AX8900，杜邦PTW等。

阿科玛AX8900|杜邦PTW副牌|三元共聚物|PBT增韧剂|