Ultradur®（PBT、PBT/ASA）的性能

Ultradur®产品是基于聚对苯二甲酸丁二醇酯的聚对苯二酸亚烷基酯模塑化合物。化学结构如以下结构图所示：

Ultradur 使用专用催化剂通过对苯二甲酸或对苯二甲酸二甲酯与1,4-丁二醇缩聚而成。对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯和1,4-丁二醇由石化原料（如二甲苯和乙酰烯）获得。

Ultradur®（PBT、PBT/ASA）的机械性能

Ultradur®产品系列包括机械性能如刚度、强度和耐冲击性极为不同的各种产品。

刚度和强度

非增强型Ultradur 的特点是，各项性能较为平衡，如刚度和强度、良好的耐冲击性、热稳定性、滑动摩擦性以及卓越的尺寸稳定性。

玻璃纤维增强型Ultradur 产品的强度和刚度远高于非增强型Ultradur 产品的强度和刚度。图1显示弹性模量与玻璃纤维含量的相关性。

依照ISO 6721-2在扭力摆锤测试中，所测量的剪切模量和阻尼值（图2和图3）与温度成一定函数关系，这有助于深入了解非增强型和增强Ultradur 产品的性能与温度相关性。

在+50℃下对数衰减中读出的最大值表示非晶体部分的软化范围，而晶体部分仅在+220℃以上才软化°C，从而在大温度范围上保证了尺寸稳定性和强度。

非增强型和玻璃纤维增强型Ultradur 产品的良好强度特性即使在高温也允许高机械负荷（图4-6）。

短单轴拉伸负荷下的特性用应力-应变图表示。图7显示非增强型Ultradur B 4520的随温度而变的应力-应变图，图8为玻璃纤维增强型产品的图。在后者图中，增加玻璃纤维含量的效果显而易见。

韧性、冲击强度和耐低温冲击性

可将冲击强度简单地规定为，例如由应力-应变图（见图7 和图8）得到的损坏时的变形能。

韧性的另一标准是无切口测试样条依照ISO 179/1eU的耐冲击强度。根据表1，非增强型Ultradur B4520的耐冲击性高于玻璃纤维增强型Ultradur 产品的耐冲击性。

接近实际条件的冲击负荷下材料冲击特性的比较值可依照DIN 53443通过冲击测试或落锤测试进行测量。基于此标准，测定了壁厚1.5 mm测试箱的50%冲击损坏能量（E50），即部件50%损坏时的下落能量（见表1）。损坏能量依尺寸、壁厚、模塑的增强及加工条件而定。

长期静负荷下的特性

在较长的静负荷下，材料的负荷具有应力或应变恒定的特点。依照DIN 53444的拉伸蠕变测试和依照DIN 53441的应力松弛测试，可提供长期负荷下延伸、机械强度和应力松弛特性的相关信息。

结果以蠕变模量图、蠕变曲线和等时应力-应变曲线（图9和图10）表示。所绘制的图只是我们大量塑料数据库中的一例。

循环负荷下的特性，弯曲疲劳强度

工程零件经常受到动态力的应力，尤其是交替或循环负荷，它们以相同方式周期性地作用在构件上。这样负荷下材料的特性在长期弯曲疲劳测试中或在可达极高负荷循环速率的旋转弯曲测试（DIN 53442）中测定。结果以Woehler图中显示，Woehler图是通过绘制每种情况下施加的应力与达到负荷循环速率获得（见图11）。弯曲疲劳强度的定义是，样本可耐受至少1000万次循环的应力水平。

这可从以下图示中得到：Ultradur 在约107次以上负荷循环时，应力基本保持恒定。

在实践中使用测试结果时，必须考虑：在高负荷交替频率下，由于内部摩擦，工件可能会大量发热。在这样的情况下，如同在较高的工作温度下，必须预期较低的弯曲疲劳强度值。

摩擦学性能
由于滑动性能卓越、耐磨损性高，Ultradur®适合作为作滑动元件的材料。

滑动性能很大程度上取决于系统，因此可靠地预测配对材料的特性十分困难。图1和2显示了在两种不同粗糙度的专用摩擦系统上，非增强型和玻璃纤维增强型Ultradur 的摩擦值和磨损率。

滑动摩擦系数和滑动摩擦造成的磨损率根据接触压力、滑动表面的温度和滑动距离而定。配对材料的表面粗糙度和硬度是决定性因素。如果避免滑动表面发热和变形，滑动速度将不会受到明显的影响。

热学性能

一般信息

作为半晶体塑料，Ultradur®的融熔范围较窄，介于220至225℃之间。高晶体成分可将无应力Ultradur 模塑件短暂加热至刚好低于融化温度，不会发生变形或降解。

Ultradur 的一大特点在于低线性膨胀系数。尤其是增强型产品，在温度发生变化时显示出极高的尺寸稳定性。但是，对于玻璃纤维增强型产品，线性膨胀按纤维的方向测定。

与非增强型产品相比，由于存在玻璃纤维加筯，受热时的尺寸稳定性（ISO 75）显著提高。

短暂受热性能
除产品自身的热学性能外，Ultradur 成份受热时的特性还取决于热应用的持续时间、方式以及负荷。部件的形状也十分重要。因此，不能简单地基于各种标准化测试的温度值评估Ultradur 部件的尺寸稳定性。

依照ISO6721-2进行的扭力摆锤测试中，所测量的剪切模量和阻尼值与温度成一定函数关系，因而具有反映受热性能的价值。通过比较剪切模量曲线（见图8、9和14），可提供低变形应力和速度下不同热机械效应的信息。根据经验，扭曲测试中开始软化时的撒姆数变得十分明显。

耐热老化性

热老化是在高温作用下性能上持续、不可逆的变化（退化）。

由于使用寿命较长，工作条件下制成件的老化特性的测定往往难以进行。

使用标准化试样的热老化测试方法，采用较高温度下化学过程渐增的反应速率。采用阿伦尼乌斯方程以数学形式描述使用寿命与温度的相关性，是国际标准IEC 216、ISO 2578和美国标准UL 746B的基础。

温度指数（TI）的定义是，在定义的时间（通常为20,000小时）之后，达到容许限值（一般为初始性能值的50 %）时的温度（℃）。

温度指数可用于多种产品和各种性能（例如，拉伸强度）。在Ultradur 产品系列中给出了温度指数。如果需要，我们可在数据媒体上提供数据及相关计算程序。

图1绘制了随存放时间和存放温度而变化的Ultradur B 4300 G6的拉伸强度。根据拉伸强度下降50%，可由图推断出20,000小时后约140℃温度时间极限（依据IEC 216）。

在上述温度时间限制内，如长时间暴露于热应力下，Ultradur 模塑件只会略微变色。例如，本色Ultradur B 4520只在置于110℃的温度下150天之后，才可观察到极细微的颜色变化。即使在140℃下存放100天，也只有轻微的氧化变色，即材料适用于高温下的检查窗（如，家用器具领域）。

电学性能

Ultradur®是电气工程和电子技术中极其重要的材料。由于其各项性能较为平衡，可将其用于绝缘件中，如插接板、接触条和插接连接。这些性能包括与高介电强度结合的良好绝缘性能（接触和表面电阻），良好的耐电痕性，以及令人满意的耐热性和耐老化性；通过加入防火添加剂，可满足更高的消防安全要求。电气测试值参见Ultradur 产品系列的相关信息。

图1以Ultradur S 4090 G4为例，显示了介电常数和耗散因数与频率之间的函数关系。电学性能不会受空气中水分含量的影响。