PBT — это инженерный полиэфир, который более жёсткий, прочный и устойчивый к топливу и маслам, чем полипропилен, тогда как полипропилен — более лёгкий и дешёвый материал и лучший выбор для щелочей, горячей воды и живых шарниров. PBT — обычный выбор для соединителей и других электрических деталей, которые должны проходить испытания на горючесть при тонких стенках; чистый PP не требует сушки перед формованием и в своих ударопрочных сополимерных марках является более вязким из двух.
Незаполненный PBT и гомополимер PP деформируются примерно при одной и той же температуре под нагрузкой 1,80 МПа и имеют схожую ударную вязкость с надрезом. Преимущество PBT по теплостойкости проявляется при лёгкой нагрузке, при расплаве и в стеклонаполненных марках.
Что такое PBT
PBT, полибутилентерефталат, — это полукристаллический термопластичный полиэфир, получаемый из 1,4-бутандиола и терефталевой кислоты или её диметилового эфира. Его ближайший эквивалент — PET из того же семейства полиэфиров.
PBT продаётся незаполненным и стеклонаполненным, как в PBT-GF30. В приведённом ниже сравнении используется незаполненный PBT.
Что такое полипропилен
Polypropylene — это полиолефин, получаемый полимеризацией пропилена. В тех деталях, где он конкурирует с PBT, он используется как литьевой под давлением гомополимер или ударопрочный сополимер, или как стеклонаполненная композиция.
Текучесть PP оценивается как показатель текучести расплава при 230 °C и 2,16 кг, в г/10 мин. В технических паспортах PBT указывается скорость объёмного течения расплава при 250 °C и 2,16 кг, в см³/10 мин, поэтому MFR для PP и MVR для PBT — это разные величины при разных температурах, и их нельзя сравнивать, даже когда числа выглядят близкими.
Разница между PBT и полипропиленом
Жёсткость, плотность, химическая стойкость, гидролиз, переработка и цена чётко разделяют эти два полимера; по теплостойкости, ударной вязкости и усадке марка каждого из них значит столько же, сколько и сам полимер. Если в заголовке не указано иное, приведённые ниже значения для PP относятся к литьевому гомополимеру, с добавлением ударопрочного сополимера там, где это меняет ответ, и все значения свойств являются типичными значениями из технических паспортов производителей смол.
Прочность и жёсткость
Незаполненный PBT и прочнее, и жёстче незаполненного PP. Его предел текучести, 53–60 МПа, в 1,4–1,9 раза выше, чем у литьевого гомополимера PP при 32–37 МПа.
Модуль упругости при растяжении по ISO 527, как его указывают производители, наивысший для незаполненного PBT, ниже для гомополимера PP и самый низкий для ударопрочного сополимера PP.
Термостойкость
PBT сохраняет форму до более высокой температуры только при лёгкой нагрузке и вблизи своей температуры плавления: согласно техническим паспортам производителей, незаполненный PBT и гомополимер PP деформируются примерно при одной и той же температуре под 1,80 МПа, а PBT деформируется гораздо выше под 0,45 МПа.
Значения PP при 1,80 МПа взяты из нуклеированных гомополимеров, а нуклеация повышает температуру деформации гомополимера. С 30 % стекла PBT деформируется при 205 °C под той же нагрузкой.
Незаполненный PBT плавится при 223–225 °C, а гомополимер PP — при 162–165 °C, хотя производители измеряют температура плавления по разным стандартам.
Для долговременной теплостойкости незаполненная марка PBT имеет относительный температурный индекс по UL 746B 125–140 °C. В технических паспортах производителей PP такой индекс обычно не указывается; предел долговременной теплостойкости PP определяется окислением и зависит от того, как стабилизирована марка.
Плотность
Незаполненный PBT примерно на 44 % плотнее полипропилена: 1300–1310 кг/м³ против 900–905 кг/м³, оба по ISO 1183.
Ударная прочность
При комнатной температуре незаполненный PBT и гомополимер PP примерно одинаково вязкие после надреза, а ударопрочный сополимер PP более вязкий, чем оба. В испытаниях на ударную вязкость по Шарпи с надрезом при 23 °C ударопрочные сополимеры показывают результаты значительно выше двух других.
На холоде ударопрочные сополимеры всё ещё показывают 4–7,5 кДж/м² с надрезом при −20 °C, тогда как незаполненный PBT показывает 3–4 кДж/м² при −30 °C. Производители испытывают при разных температурах, поэтому эти два набора цифр близки, но не являются прямым соответствием. Гомополимер PP становится хрупким вблизи точки замерзания по мере приближения к своей температура стеклования, поэтому он не является маркой для деталей, подвергающихся удару на холоде.
Без надреза PBT не разрушается при 23 °C и поглощает 150–180 кДж/м² при −30 °C, но надрез снижает его до уровня гомополимера PP, поэтому для детали из PBT с острыми внутренними углами применяется именно значение с надрезом.
Chemical Resistance
Ни один из них не является более химически стойким в целом: PP устойчив к щелочам и большинству неокисляющих кислот, а PBT устойчив к топливу, маслам и многим распространённым растворителям.
- Водные щёлочи: PP. Он оценивается как не подверженный воздействию 50 % гидроксида натрия при 20 и 60 °C. BASF заявляет, что его PBT не устойчив к водным щелочам.
- Кислоты и окислители: PP, для разбавленных и неокисляющих кислот. Сильные окислители атакуют его, включая 98 % серную кислоту, концентрированную азотную кислоту и гипохлоритный отбеливатель. PBT имеет лишь ограниченную стойкость к разбавленным кислотам.
- Топливо, масла и растворители: PBT. Он высокоустойчив к топливу, тормозной жидкости, трансформаторному маслу, спиртам, сложным эфирам и алифатическим углеводородам, тогда как PP поглощает ароматические растворители, такие как толуол и ксилол, и бензин, тем более в горячем состоянии.
- Вода и солевые растворы при комнатной температуре: оба.
Горячая вода и гидролиз
PP — это материал для непрерывного воздействия горячей воды и пара. PBT выдерживает кратковременный контакт с горячей водой, но долговременная горячая влажная эксплуатация требует марки, стабилизированной против гидролиза.
В Испытания BASF на хранение, стандартный PBT со стекловолокном не показал гидролитической деградации в воде при 60 °C, но деградировал при 85 °C и 85 % относительной влажности. PP стандартно стерилизуется паром при 121 °C и выдерживает быстрые циклы автоклавирования при 134 °C.
PBT также поглощает больше воды, 0,5 % при равновесии в воде при 23 °C для ненаполненных марок против 0,03 % для ненаполненной композиции PP.
Усадка при формовании и коробление
В ненаполненном состоянии оба дают схожую усадку, около 1–2 %, а коробление в основном является проблемой в их марках со стекловолокном.
Ненаполненный PBT даёт почти одинаковую усадку вдоль и поперёк потока, 1,6 % и 1,9 % для одной марки по ISO 294-4. Производители PP указывают 1–2 % для ненаполненного гомополимера в зависимости от толщины стенки и условий формования, но не по ISO 294-4.
Коробление следует за разницей между усадкой вдоль и поперёк потока, и стекловолокно увеличивает её: PBT с 30 % стекла даёт усадку 0,3 % вдоль потока и 1,1 % поперёк него.
Электрические свойства
PP является изолятором с меньшими потерями: неполярный PP имеет гораздо более низкий коэффициент рассеяния, чем PBT, значение которого при 1 МГц составляет 0,02.
Ненаполненные марки обоих достигают CTI 600, высшего класса трекингостойкости; данные производителей показывают, что стекловолокно и антипирен снижают индекс трекингостойкости PBT, тогда как огнестойкий PP сохраняет 600.
Ненаполненные марки обоих классифицируются как HB, поэтому для детали V-0 требуется огнестойкая марка любого из них. Огнестойкий PBT достигает V-0 при 0,4 мм против 0,8 мм для лучшей по рейтингу сравниваемой огнестойкой марки PP. FR в названии марки не является рейтингом, поэтому класс UL 94 необходимо читать при толщине стенки детали.
Усталость и живые шарниры
PP выдерживает многократный изгиб. Это стандартный материал для неразъёмных шарниров. PBT слишком жёсткий и слишком чувствителен к надрезам для формованного шарнира, поэтому детали из PBT, которые должны открываться и закрываться, проектируются со штифтовым шарниром вместо этого.
Износостойкость
PBT лучше сопротивляется износу и трению скольжения. PP редко используется в скользящем контакте без смазывающей добавки.
Сушка и переработка
PBT необходимо сушить перед формованием, и он перерабатывается при более высоких температурах как расплава, так и формы, тогда как чистый PP формуется как поставлен; линия для PP нуждается в сушилке и закрытой транспортировке, прежде чем на ней можно будет перерабатывать PBT.
Пределы влажности у производителей различаются, поэтому предел для данной марки берётся из её собственного технологического листа:
| Смола | Сушка перед формованием | Предел влажности | Температура расплава | Температура формы |
|---|---|---|---|---|
| Ненаполненный PBT, BASF Ultradur B 4520 | 4 ч при 80–120 °C, сушилка с сухим воздухом | ≤ 0,04 % | 250–275 °C | 40–70 °C |
| Ненаполненный PBT, Celanese Celanex 2002-2 | 4 ч при 121 °C | ≤ 0,02 % | 235–260 °C | 65–93 °C |
| Чистый PP, марки ExxonMobil | Не требуется | – | 199–239 °C | 16–54 °C |
| PP с 30 % длинного стекла, Borealis Fibremod GB303HP | Около 2 ч при 80 °C | Не указано | 220–260 °C | 40–80 °C |
Стоимость
PBT стоит дороже как за килограмм, так и за деталь. В январе 2026 года, смоделированные спотовые оценки для Северо-Западной Европы установили PBT на уровне около 1 980 долларов США за тонну, а волоконный PP — на уровне 1 130, поэтому PBT стоил в 1,75 раза больше за килограмм.
Деталь из PBT весит в 1,44 раза больше, чем такая же деталь из PP, поэтому при таких ценах стоимость её материала примерно в 2,5 раза выше.
Считайте эти соотношения ориентировочными, поскольку две оценки основаны на разных условиях (PBT с завода, волоконный PP с доставкой), а цены на стандартные термопласты, включая PP, резко выросли в апреле 2026 года. Деталь из PP, которой для соответствия жёсткости PBT требуются более толстые стенки или рёбра, также возвращает часть экономии на детали.
Как выбрать правильный
Выбирайте PP, если деталь не должна соответствовать одному из приведённых ниже условий, требующих PBT, поскольку PP обеспечивает более лёгкую и дешёвую деталь:
- Топливо, масла, тормозная жидкость или растворители: ПБТ.
- Водные щёлочи: ПП.
- Непрерывная горячая вода или повторная стерилизация паром: ПП.
- Нагрузка при повышенной температуре: PBT со стекловолокном.
- V-0 при тонких стенках в электрической детали: огнестойкий PBT.
- Скользящий контакт: ПБТ.
- Живой шарнир: ПП.
- Удар ниже точки замерзания: ударопрочный сополимер ПП.
- Наименьший вес и стоимость детали: ПП.
Типичные детали из PBT — это соединители, датчики, корпуса блоков управления и автомобильные детали, такие как рычаги стеклоочистителей и конструкции фар. Типичные Гомополимер PP детали — это крышки, застёжки, колпачки и тонкостенные контейнеры, а PP со стекловолокном идёт на несущие элементы передней части и дверных модулей.
Оба продаются с 30 % стекловолокна, и в этой форме PBT всё ещё деформируется при более высокой температуре: 220 °C при 0,45 МПа для PBT-GF30 против 165 °C для PP с 30 % длинного стекловолокна, при этом компаунд PP остаётся легче — 1 120 кг/м³ против 1 530.
На открытом воздухе PP нужны УФ-стабилизаторы. PBT менее чувствителен к УФ из этих двух, хотя BASF рекомендует чёрный материал для наружных деталей.
PP трудно окрашивать или склеивать без активации поверхности, такой как обработка пламенем или плазмой, тогда как PBT склеивается после обычной подготовки: очистки, обезжиривания, придания шероховатости и сушки.