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超韌阻燃PBT工程塑料在電子連接器領(lǐng)域的應(yīng)用

一、什么叫連接器

連接器也叫接插件（connector），也稱作接頭和插座，一般是指電器接插件。即連接兩個(gè)有源器件的器件，傳輸電流或信號(hào)。連接器的主要特點(diǎn)包括以下幾方面：

1）改善生產(chǎn)過程：簡化電子產(chǎn)品的裝配過程和批量生產(chǎn)過程；

2）易于維修：若某電子元部件失效，連接器可快速更換失效元部件；

3）便于升級(jí)：隨著技術(shù)進(jìn)步，連接器可快速更新零部件；

4）提高設(shè)計(jì)靈活性：連接器可使工程師們在設(shè)計(jì)和集成新產(chǎn)品時(shí)，及用零部件組成系統(tǒng)時(shí)，有更大的靈活性。

因此，凡是有信號(hào)或電流傳輸或中轉(zhuǎn)的地方，基本都會(huì)用到連接器。連接器在電子通信設(shè)備、汽車、家電等領(lǐng)域具有非常廣泛地應(yīng)用，常見如各種耳機(jī)喇叭插座、電子設(shè)備中的印刷電路板接插件、各種電纜連接器、還有多種規(guī)格的集成電路連接器。

二、連接器用工程塑料的特點(diǎn)

由于連接器基本用于電子電氣領(lǐng)域，這一領(lǐng)域?qū)こ趟芰系牧W(xué)性能、電性能、耐溫性能和阻燃性能都有較高的要求，連接器用工程塑料材料必須具有以下特點(diǎn)：

1)穩(wěn)定的接觸電阻

2)耐久性好，可長期使用

3)尺寸小重量輕

4)可良好地嚙合和分離

5)良好的電絕緣性能

6)安裝方便、易維修

三、超韌阻燃PBT在連接器領(lǐng)域的應(yīng)用和特點(diǎn)

1)極佳的韌性：

韌性（toughness）用以表征材料在塑性變形和斷裂過程中吸收能量的能力。韌性越好，材料發(fā)生脆性斷裂的可能性越小。一般用沖擊強(qiáng)度來衡量材料韌性高低，通用型連接器用改性PBT工程塑料缺口沖擊強(qiáng)度為10-15KJ/m2左右,此款超韌阻燃PBT缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到55KJ/m2。

超韌PBT沖擊強(qiáng)度與普通PBT工程塑料對(duì)比（圖1、圖2所示）：

圖1 缺口沖擊強(qiáng)度對(duì)比

圖2 無缺口沖擊強(qiáng)度對(duì)比

下圖是超韌改性PBT工程塑料與普通改性PBT工程塑料沖擊斷面的電子掃描顯微鏡（SEM）照片。圖中可非常明顯地發(fā)現(xiàn)，普通改性PBT斷面光滑，呈現(xiàn)典型的脆性斷裂（brittle fracture）特點(diǎn)，脆性斷裂樣條未經(jīng)明顯的變形而發(fā)生的斷裂，斷裂時(shí)材料幾乎沒有發(fā)生塑性形變。

圖3 普通改性PBT材料樣條斷面SEM照片

圖4 超韌改性PBT材料樣條斷面SEM照片

而超韌PBT工程塑料則呈現(xiàn)截然相反的斷裂面形態(tài)，斷面表面具有明顯的條狀絲帶形貌，這種“條狀絲帶”形貌表明材料在斷裂之前，產(chǎn)生了顯著的塑性形變并在在形變無法支撐外力沖擊的情況下發(fā)生韌性斷裂（ductile fracture），材料在相同外力情況下，沖擊過程中發(fā)生的塑性形變越大，吸收和耗散外部能量的能力也越強(qiáng)。

看了上面的數(shù)據(jù)與顯微鏡照片，有讀者可能會(huì)疑惑這些所謂數(shù)據(jù)與電子連接器實(shí)際的應(yīng)用又有什么關(guān)系呢？

我們不妨來做個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)：90℃角反復(fù)折疊實(shí)驗(yàn)

將普通PBT工程塑料和藍(lán)星超韌PBT制成1mm厚度制件（如圖），折疊部位厚度為0.5mm。將制件90℃角折疊后返回原處，反復(fù)多次，觀察現(xiàn)象。

普通改性PBT工程塑料，反復(fù)折疊20次后斷裂

超韌PBT折疊50次超韌PBT折疊100次超韌PBT折疊200次

超韌PBT 90℃角折疊50次、100次、200次：未斷裂，且沒有起皮現(xiàn)象

這種優(yōu)異的耐彎折性可以保證電子連接器材料在插拔的過程中不易斷裂，超韌PBT材料有更高的品質(zhì)及使用壽命。

2）高級(jí)別阻燃性能

近年來，電子電器行業(yè)的快速發(fā)展，伴隨著精密注塑技術(shù)的不斷創(chuàng)新，塑料零件薄壁化、精細(xì)化已成為發(fā)展趨勢，薄壁阻燃產(chǎn)品意味著更精巧的零件，可以使產(chǎn)品尺寸更小，材料使用量和效率更高，但是薄壁化的同時(shí)也帶來了新的問題，即阻燃等級(jí)的下降，為了彌補(bǔ)薄壁化帶來的阻燃等級(jí)的下降，阻燃組分的添加則易于導(dǎo)致力學(xué)性能的下降。

此款超韌阻燃PBT創(chuàng)新材料可以很好地平衡力學(xué)性能與高阻燃等級(jí)，在保證材料達(dá)到超韌級(jí)別的同時(shí)阻燃等級(jí)亦可達(dá)到UL 94 V-0 (0.8mm)，可以滿足電子連接器的使用要求。

幾款常見電子產(chǎn)品需要達(dá)到的阻燃等級(jí)

3)良好的流動(dòng)性：

塑料的流動(dòng)性高，意味著可以設(shè)計(jì)更復(fù)雜、更薄壁的產(chǎn)品，可以更容易注塑、提高工作效率，而增韌劑的加入不可避免的會(huì)引起材料流動(dòng)性下降，此款創(chuàng)新材料采用高流動(dòng)改性技術(shù)，在保證超韌級(jí)別的同時(shí)可大幅提高材料流動(dòng)性，可達(dá)到普通非增韌PBT材料的流動(dòng)性級(jí)別。

超韌改性PBT與普通改性PBT熔指對(duì)比（250℃*5kg）

4)優(yōu)異的電性能：

耐電弧性表征材料抵抗由高壓電弧作用引起變質(zhì)的能力，通常用標(biāo)準(zhǔn)電弧焰在材料表面引起炭化至表面導(dǎo)電而電弧消失所需時(shí)間表示，單位是秒。下圖是PBT和其他幾種工程塑料耐電弧性對(duì)比，圖中表明，PBT工程塑料的耐電弧時(shí)間顯著高于PC類材料，與尼龍相同，具有良好的電性能。