Ultradur®（PBT、PBT/ASA）的性能

Ultradur®產(chǎn)品是基于聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯的聚對(duì)苯二酸亞烷基酯模塑化合物。化學(xué)結(jié)構(gòu)如以下結(jié)構(gòu)圖所示：

Ultradur 使用專用催化劑通過對(duì)苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ヅc1,4-丁二醇縮聚而成。對(duì)苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇由石化原料（如二甲苯和乙酰烯）獲得。

Ultradur®（PBT、PBT/ASA）的機(jī)械性能

Ultradur®產(chǎn)品系列包括機(jī)械性能如剛度、強(qiáng)度和耐沖擊性極為不同的各種產(chǎn)品。

剛度和強(qiáng)度

非增強(qiáng)型Ultradur 的特點(diǎn)是，各項(xiàng)性能較為平衡，如剛度和強(qiáng)度、良好的耐沖擊性、熱穩(wěn)定性、滑動(dòng)摩擦性以及卓越的尺寸穩(wěn)定性。

玻璃纖維增強(qiáng)型Ultradur 產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度遠(yuǎn)高于非增強(qiáng)型Ultradur 產(chǎn)品的強(qiáng)度和剛度。圖1顯示彈性模量與玻璃纖維含量的相關(guān)性。

依照ISO 6721-2在扭力擺錘測試中，所測量的剪切模量和阻尼值（圖2和圖3）與溫度成一定函數(shù)關(guān)系，這有助于深入了解非增強(qiáng)型和增強(qiáng)Ultradur 產(chǎn)品的性能與溫度相關(guān)性。

在+50℃下對(duì)數(shù)衰減中讀出的最大值表示非晶體部分的軟化范圍，而晶體部分僅在+220℃以上才軟化°C，從而在大溫度范圍上保證了尺寸穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

非增強(qiáng)型和玻璃纖維增強(qiáng)型Ultradur 產(chǎn)品的良好強(qiáng)度特性即使在高溫也允許高機(jī)械負(fù)荷（圖4-6）。

短單軸拉伸負(fù)荷下的特性用應(yīng)力-應(yīng)變圖表示。圖7顯示非增強(qiáng)型Ultradur B 4520的隨溫度而變的應(yīng)力-應(yīng)變圖，圖8為玻璃纖維增強(qiáng)型產(chǎn)品的圖。在后者圖中，增加玻璃纖維含量的效果顯而易見。

韌性、沖擊強(qiáng)度和耐低溫沖擊性

可將沖擊強(qiáng)度簡單地規(guī)定為，例如由應(yīng)力-應(yīng)變圖（見圖7 和圖8）得到的損壞時(shí)的變形能。

韌性的另一標(biāo)準(zhǔn)是無切口測試樣條依照ISO 179/1eU的耐沖擊強(qiáng)度。根據(jù)表1，非增強(qiáng)型Ultradur B4520的耐沖擊性高于玻璃纖維增強(qiáng)型Ultradur 產(chǎn)品的耐沖擊性。

接近實(shí)際條件的沖擊負(fù)荷下材料沖擊特性的比較值可依照DIN 53443通過沖擊測試或落錘測試進(jìn)行測量?；诖藰?biāo)準(zhǔn)，測定了壁厚1.5 mm測試箱的50%沖擊損壞能量（E50），即部件50%損壞時(shí)的下落能量（見表1）。損壞能量依尺寸、壁厚、模塑的增強(qiáng)及加工條件而定。

長期靜負(fù)荷下的特性

在較長的靜負(fù)荷下，材料的負(fù)荷具有應(yīng)力或應(yīng)變恒定的特點(diǎn)。依照DIN 53444的拉伸蠕變測試和依照DIN 53441的應(yīng)力松弛測試，可提供長期負(fù)荷下延伸、機(jī)械強(qiáng)度和應(yīng)力松弛特性的相關(guān)信息。

結(jié)果以蠕變模量圖、蠕變曲線和等時(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線（圖9和圖10）表示。所繪制的圖只是我們大量塑料數(shù)據(jù)庫中的一例。

循環(huán)負(fù)荷下的特性，彎曲疲勞強(qiáng)度

工程零件經(jīng)常受到動(dòng)態(tài)力的應(yīng)力，尤其是交替或循環(huán)負(fù)荷，它們以相同方式周期性地作用在構(gòu)件上。這樣負(fù)荷下材料的特性在長期彎曲疲勞測試中或在可達(dá)極高負(fù)荷循環(huán)速率的旋轉(zhuǎn)彎曲測試（DIN 53442）中測定。結(jié)果以Woehler圖中顯示，Woehler圖是通過繪制每種情況下施加的應(yīng)力與達(dá)到負(fù)荷循環(huán)速率獲得（見圖11）。彎曲疲勞強(qiáng)度的定義是，樣本可耐受至少1000萬次循環(huán)的應(yīng)力水平。

這可從以下圖示中得到：Ultradur 在約107次以上負(fù)荷循環(huán)時(shí)，應(yīng)力基本保持恒定。

在實(shí)踐中使用測試結(jié)果時(shí)，必須考慮：在高負(fù)荷交替頻率下，由于內(nèi)部摩擦，工件可能會(huì)大量發(fā)熱。在這樣的情況下，如同在較高的工作溫度下，必須預(yù)期較低的彎曲疲勞強(qiáng)度值。

摩擦學(xué)性能
由于滑動(dòng)性能卓越、耐磨損性高，Ultradur®適合作為作滑動(dòng)元件的材料。

滑動(dòng)性能很大程度上取決于系統(tǒng)，因此可靠地預(yù)測配對(duì)材料的特性十分困難。圖1和2顯示了在兩種不同粗糙度的專用摩擦系統(tǒng)上，非增強(qiáng)型和玻璃纖維增強(qiáng)型Ultradur 的摩擦值和磨損率。

滑動(dòng)摩擦系數(shù)和滑動(dòng)摩擦造成的磨損率根據(jù)接觸壓力、滑動(dòng)表面的溫度和滑動(dòng)距離而定。配對(duì)材料的表面粗糙度和硬度是決定性因素。如果避免滑動(dòng)表面發(fā)熱和變形，滑動(dòng)速度將不會(huì)受到明顯的影響。

熱學(xué)性能

一般信息

作為半晶體塑料，Ultradur®的融熔范圍較窄，介于220至225℃之間。高晶體成分可將無應(yīng)力Ultradur 模塑件短暫加熱至剛好低于融化溫度，不會(huì)發(fā)生變形或降解。

Ultradur 的一大特點(diǎn)在于低線性膨脹系數(shù)。尤其是增強(qiáng)型產(chǎn)品，在溫度發(fā)生變化時(shí)顯示出極高的尺寸穩(wěn)定性。但是，對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)型產(chǎn)品，線性膨脹按纖維的方向測定。

與非增強(qiáng)型產(chǎn)品相比，由于存在玻璃纖維加筯，受熱時(shí)的尺寸穩(wěn)定性（ISO 75）顯著提高。

短暫受熱性能
除產(chǎn)品自身的熱學(xué)性能外，Ultradur 成份受熱時(shí)的特性還取決于熱應(yīng)用的持續(xù)時(shí)間、方式以及負(fù)荷。部件的形狀也十分重要。因此，不能簡單地基于各種標(biāo)準(zhǔn)化測試的溫度值評(píng)估Ultradur 部件的尺寸穩(wěn)定性。

依照ISO6721-2進(jìn)行的扭力擺錘測試中，所測量的剪切模量和阻尼值與溫度成一定函數(shù)關(guān)系，因而具有反映受熱性能的價(jià)值。通過比較剪切模量曲線（見圖8、9和14），可提供低變形應(yīng)力和速度下不同熱機(jī)械效應(yīng)的信息。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，扭曲測試中開始軟化時(shí)的撒姆數(shù)變得十分明顯。

耐熱老化性

熱老化是在高溫作用下性能上持續(xù)、不可逆的變化（退化）。

由于使用壽命較長，工作條件下制成件的老化特性的測定往往難以進(jìn)行。

使用標(biāo)準(zhǔn)化試樣的熱老化測試方法，采用較高溫度下化學(xué)過程漸增的反應(yīng)速率。采用阿倫尼烏斯方程以數(shù)學(xué)形式描述使用壽命與溫度的相關(guān)性，是國際標(biāo)準(zhǔn)IEC 216、ISO 2578和美國標(biāo)準(zhǔn)UL 746B的基礎(chǔ)。

溫度指數(shù)（TI）的定義是，在定義的時(shí)間（通常為20,000小時(shí)）之后，達(dá)到容許限值（一般為初始性能值的50 %）時(shí)的溫度（℃）。

溫度指數(shù)可用于多種產(chǎn)品和各種性能（例如，拉伸強(qiáng)度）。在Ultradur 產(chǎn)品系列中給出了溫度指數(shù)。如果需要，我們可在數(shù)據(jù)媒體上提供數(shù)據(jù)及相關(guān)計(jì)算程序。

圖1繪制了隨存放時(shí)間和存放溫度而變化的Ultradur B 4300 G6的拉伸強(qiáng)度。根據(jù)拉伸強(qiáng)度下降50%，可由圖推斷出20,000小時(shí)后約140℃溫度時(shí)間極限（依據(jù)IEC 216）。

在上述溫度時(shí)間限制內(nèi)，如長時(shí)間暴露于熱應(yīng)力下，Ultradur 模塑件只會(huì)略微變色。例如，本色Ultradur B 4520只在置于110℃的溫度下150天之后，才可觀察到極細(xì)微的顏色變化。即使在140℃下存放100天，也只有輕微的氧化變色，即材料適用于高溫下的檢查窗（如，家用器具領(lǐng)域）。

電學(xué)性能

Ultradur®是電氣工程和電子技術(shù)中極其重要的材料。由于其各項(xiàng)性能較為平衡，可將其用于絕緣件中，如插接板、接觸條和插接連接。這些性能包括與高介電強(qiáng)度結(jié)合的良好絕緣性能（接觸和表面電阻），良好的耐電痕性，以及令人滿意的耐熱性和耐老化性；通過加入防火添加劑，可滿足更高的消防安全要求。電氣測試值參見Ultradur 產(chǎn)品系列的相關(guān)信息。

圖1以Ultradur S 4090 G4為例，顯示了介電常數(shù)和耗散因數(shù)與頻率之間的函數(shù)關(guān)系。電學(xué)性能不會(huì)受空氣中水分含量的影響。