工業(yè)塑料之PBT簡介
時(shí)間:2005-06-13
聚對(duì)苯二甲酸二丁酯（Polybutylene terephathalate 簡稱PBT），系以對(duì)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(jié)晶性熱可塑性工程塑料。由于PBT樹脂的—CH2—鏈增長，使得分子鏈易于撓曲，所以玻璃轉(zhuǎn)移溫度比PET低，而結(jié)晶速度增快，其化學(xué)結(jié)構(gòu)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，隨后世界知名廠商德國BASF、Bayer、美國GE、Ticona，日本Toray、三菱化學(xué)，臺(tái)灣新光合纖、長春人造樹脂、南亞塑料等公司先后投入生產(chǎn)行列，全球生產(chǎn)廠商共計(jì)三十余家。
PBT又可稱為熱塑性聚酯塑料，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，隨著添加物比例不同，可制造不同規(guī)格的產(chǎn)品，目前島內(nèi)規(guī)格有百余種，故PBT是一種量少、規(guī)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(yīng)用于電子電器、汽車零件、機(jī)械、家用品等，而PBT產(chǎn)品又與PPE、PC、POM、PA等共稱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(nèi)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始生產(chǎn)銷售，并以PET/PBT首度并產(chǎn)，1989年長春石化公司開始生產(chǎn)銷售，而南亞公司于1990年九月開始生產(chǎn)銷售。
目前在PBT樹酯之OEM廠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(dǎo)向，正副料之比例約為各半使用，在摻配料方面仍以新光、長春、南亞三大廠商為主，少數(shù)為純料供應(yīng)，或是廠商進(jìn)口原料，自行摻配混練玻纖，近年來；
直接由外國進(jìn)口PBT-FRTP之情形已在10%以下。雖然島內(nèi)PBT樹脂之產(chǎn)能已足夠供應(yīng)島內(nèi)市場，由于PBT之FRTP多用于電子及電氣零件，其品質(zhì)要求較為嚴(yán)格，等級(jí)分類更復(fù)雜。 PBT下游應(yīng)用的關(guān)系產(chǎn)業(yè)有包括汽車、電子/電器、機(jī)械業(yè)，島內(nèi)PBT主要用途做為電子電器零件，如連接器、繞線軸、繼電器、開關(guān)、端子等，此項(xiàng)應(yīng)用比率高達(dá)70%，汽車工業(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(yīng)用比較相差不一，此乃因島內(nèi)信息電子產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的帶動(dòng)，促使島內(nèi)PBT的應(yīng)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(hào)間的橋梁，是傳遞電子訊號(hào)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(nèi)連接器的產(chǎn)值高達(dá)新臺(tái)幣800億元左右，估計(jì)耗用PBT的量達(dá)13,500公噸左右，預(yù)估2003年將有10%左右的需求成長。
目前島內(nèi)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(jī)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題，使其無法使用在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(jī)器內(nèi)長時(shí)間旋轉(zhuǎn)以幫助散熱，對(duì)塑料物性要求有耐熱、難燃、絕緣性及機(jī)械強(qiáng)度，PBT通常以加纖30%的形式應(yīng)用作為散熱風(fēng)扇之外框及扇葉，目前島內(nèi)生產(chǎn)的散熱風(fēng)扇約6成應(yīng)用于計(jì)算機(jī)外設(shè)設(shè)備，其次是通訊設(shè)備、事務(wù)機(jī)器、如射出機(jī)等工作母機(jī)。島內(nèi)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(tái)灣散熱風(fēng)扇具國際競爭力，外銷比例占五成，不論內(nèi)外銷皆用于電子信息產(chǎn)業(yè)。 (3)繞線軸（bobbin）PBT的第三用途是作為變壓器、繼電器內(nèi)的繞
線軸，一般以PBT加纖30%射出成形。繞線軸要求的物性包括絕緣性、耐熱性、耐焊钖性、流動(dòng)性、強(qiáng)度等，適用材料有酚醛樹脂、PBT、PA6、PET。酚醛樹脂的性質(zhì)都不錯(cuò)，但其成型性不及PBT，因此尺寸小，形狀復(fù)雜的產(chǎn)品都采用PBT樹脂，雖PBT焊钖耐熱性差，但其環(huán)保意識(shí)較高的歐美日等國，有增加采用可回收PBT之趨勢。
目前島內(nèi)繞線軸材料方面：酚醛樹脂使用量占65%，PBT占20%，其它如Nylon6、GF-PET、PPS占15%。 (4)汽車產(chǎn)業(yè)在汽車產(chǎn)業(yè)所消費(fèi)PBT量約2,200公噸，其中一半的PBT是與PC形成PBT/PC合膠，可作為汽車保險(xiǎn)桿，島內(nèi)所生產(chǎn)之PBT/PC保險(xiǎn)桿是100%外銷歐美供維修市場使用，在汽車輕量化及可回收的潮流下，走向PP保險(xiǎn)桿為主流，歐美PBT/PC汽車保險(xiǎn)桿已成負(fù)成長，使得島內(nèi)訂單逐年下降。此外PBT亦可用于車窗馬達(dá)外殼，機(jī)車馬達(dá)零件，汽車傳動(dòng)器齒輪盒等，預(yù)估在汽車產(chǎn)業(yè)之應(yīng)用年成長率約2%。
(5)其它PBT其它用途，如加15%玻璃纖維應(yīng)用作為省電燈泡底座的內(nèi)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、開關(guān)、調(diào)諧器外殼。
臺(tái)灣PBT工程塑料在臺(tái)灣市場應(yīng)用已有20年歷史，在與國外比較之下，約落后5年。相較Nylon在國外歷史有55年之久，而進(jìn)入臺(tái)灣市場有25年，在與國外比較之下PBT在島內(nèi)之應(yīng)用顯得稍微落后。 PBT副牌料的價(jià)格相對(duì)偏低并有廣大的議價(jià)空間，在臺(tái)灣島內(nèi)市場交易相當(dāng)普遍。島內(nèi)三家正規(guī)PBT生產(chǎn)廠商受到副牌料市場的影響，多年來經(jīng)營相當(dāng)艱困，必需朝采用連續(xù)式制程來設(shè)法降低成本，表-1為各公司的產(chǎn)能。最近幾年各廠擴(kuò)大產(chǎn)能的速度相當(dāng)快。
最近原油及石化原料價(jià)格上漲的幅度相當(dāng)大，在目前景氣復(fù)蘇疲弱的市況下，PBT的生產(chǎn)廠商通常會(huì)自行吸收增加的成本，以避免調(diào)漲價(jià)格使市場更難打開。但是，日本的WinTech公司已經(jīng)宣布，生產(chǎn)成本的增加促使該公司決定從4月起調(diào)整PBT各種規(guī)格的產(chǎn)品價(jià)格，內(nèi)銷每公斤漲25日圓，外銷每公噸漲25美元。日本工程塑料的產(chǎn)銷秩序較上軌道，PBT副牌料并不猖獗，前述價(jià)格調(diào)漲并不會(huì)受到太大的阻力。
Ticona在亞洲、美國、歐洲都有PBT的生產(chǎn)據(jù)點(diǎn)，DSM在荷蘭Emmen則有3萬公噸的PBT生產(chǎn)工廠，兩家公司皆看好全球PBT市場(預(yù)估年平均成長率7%)，決定在歐洲(以荷蘭Emmen最有可能)設(shè)立一座年產(chǎn)能為6萬公噸的工廠。Ticona及DSM認(rèn)為透過合作將可降低生產(chǎn)成本，并將全球行銷網(wǎng)作整合以提高市場占有率。
2002年底在東京舉行的國際橡塑料大展(IPF 2002)中，日本大成Plas公司發(fā)表一項(xiàng)令業(yè)者側(cè)目的技術(shù)，該公司已開發(fā)出鋁合金與PBT的共同成型技術(shù)，鋁合金表面經(jīng)過特殊處理產(chǎn)生微細(xì)的凹凸表面，PBT則滲入凹洞內(nèi)與鋁合金表面形成緊密的結(jié)合，最有趣的特征是除了PBT以外任何其它塑料都無法與鋁合金緊密結(jié)合。這種材料具有遮蔽電磁波及輕量化的功能，預(yù)料在兩年內(nèi)將在行動(dòng)電話、PDA、筆記型計(jì)算機(jī)等攜帶式電子產(chǎn)品發(fā)展出實(shí)際的用途 。
