PBT - Polibutileno Tereftalato

O Polibutileno Tereftalato (PBT) é um termoplástico de engenharia semicristalino pertencente à família dos poliésteres. Produzido pela policondensação de 1,4-butanodiol com ácido tereftálico (ou tereftalato de dimetila), o PBT é valorizado por sua rápida taxa de cristalização, excelentes propriedades de isolamento elétrico, boa resistência química e baixa absorção de umidade. Essas características o tornam um material preferido para conectores elétricos moldados com precisão, componentes automotivos e peças de eletrodomésticos.

O mercado global de PBT foi avaliado em aproximadamente US$ 3,5 bilhões em 2024 e projeta-se um crescimento a uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 6,1% até 2030, impulsionado pela demanda crescente em eletrificação automotiva, eletrônicos miniaturizados e telecomunicações por fibra óptica. A capacidade de produção global supera 2 milhões de toneladas anualmente, com os principais produtores sendo BASF, DuPont, Toray e SABIC.

O PBT está em conformidade com as especificações ASTM D5927 para materiais de moldagem e extrusão de polibutileno tereftalato (PBT). Graus selecionados atendem às classificações de inflamabilidade UL 94 V-0 e são reconhecidos sob os programas UL Yellow Card. Graus para contato com alimentos estão disponíveis em conformidade com a FDA 21 CFR 177.1660, e os graus automotivos atendem às especificações dos principais fabricantes OEM.

As principais propriedades do PBT incluem:

• Rápida taxa de cristalização que permite ciclos curtos de moldagem por injeção, mesmo em baixas temperaturas de molde — reduzindo custos de produção e melhorando a produtividade.
• Excelentes propriedades de isolamento elétrico com alta rigidez dielétrica, baixo fator de dissipação e desempenho elétrico estável em uma ampla faixa de temperatura e frequência.
• Boa resistência química a combustíveis, óleos, graxas, à maioria dos solventes e ácidos e bases diluídos, tornando o PBT adequado para ambientes automotivos e industriais sob o capô.
• Baixa absorção de umidade (0,08–0,10% em equilíbrio) proporcionando excelente estabilidade dimensional em condições úmidas — uma vantagem significativa sobre os concorrentes de nylon (PA).
• Alta rigidez e resistência, particularmente em graus reforçados com fibra de vidro, onde a resistência à tração pode superar 130 MPa.
• Boa resistência ao intemperismo e degradação UV em graus estabilizados, possibilitando aplicações externas.
• Excelente resistência à fluência sob cargas mecânicas e térmicas sustentadas.

Estrutura Química e Cristalização

O PBT é um poliéster aromático linear com uma cadeia principal composta por grupos éster de tereftalato ligados por segmentos de quatro carbonos (butileno). O espaçador de quatro metilenos no PBT — comparado ao espaçador de dois metilenos no PET — proporciona maior flexibilidade de cadeia, resultando em cinética de cristalização significativamente mais rápida. Essa cristalização rápida é a principal vantagem do PBT sobre o PET na moldagem por injeção: o PBT atinge alta cristalinidade em temperaturas de molde mais baixas (40–80°C versus 120–140°C para PET), permitindo ciclos mais curtos sem sacrificar a qualidade das peças.

Os níveis típicos de cristalinidade no PBT moldado variam de 35% a 45%, contribuindo para sua resistência química, estabilidade dimensional e resistência mecânica. O grau de cristalinidade pode ser influenciado pela temperatura do molde, taxa de resfriamento e agentes nucleantes.

Graus Disponíveis

PBT Não Reforçado oferece uma combinação equilibrada de tenacidade, flexibilidade e isolamento elétrico para aplicações de uso geral. Os graus não reforçados são comumente utilizados em conectores elétricos, componentes de interruptores e aplicações onde a resistência da linha de solda e o alongamento são críticos.

PBT Reforçado com Fibra de Vidro (10–50% FV) proporciona aumento significativo na rigidez, resistência à tração e temperatura de deflexão térmica. Os graus com 30% de carga de vidro são o padrão da indústria para conectores automotivos e componentes no compartimento do motor. Cargas mais altas de vidro (40–50%) são utilizadas em suportes estruturais e carcaças de alta temperatura onde valores de HDT superiores a 220°C são necessários.

PBT Retardante de Chama incorpora sistemas retardantes de chama halogenados ou não halogenados para atingir classificações UL 94 V-0 em espessuras de parede tão finas quanto 0,4 mm. Esses graus são essenciais para conectores elétricos, disjuntores e carcaças de relés utilizados em sistemas elétricos automotivos e industriais.

PBT com Carga Mineral utiliza cargas minerais (talco, wollastonita ou sulfato de bário) para melhorar a estabilidade dimensional, reduzir empenamento e produzir acabamentos superficiais lisos. Esses graus são preferidos para peças planas e de paredes finas, como carcaças de sensores, carcaças de espelhos e componentes automotivos cosméticos.

PBT Modificado para Impacto incorpora modificadores elastoméricos para melhorar a tenacidade e ductilidade às custas de alguma rigidez e resistência térmica. Os graus modificados para impacto são utilizados em componentes de para-choques automotivos, puxadores de portas externos e peças de sistemas de limpadores de para-brisa que devem suportar impactos em baixas temperaturas.

Processamento

O PBT é processado principalmente por moldagem por injeção, com temperaturas de massa fundida recomendadas de 230–270°C e temperaturas de molde de 40–80°C. A pré-secagem é essencial: o PBT deve ser seco até um teor de umidade abaixo de 0,02% (tipicamente 3–4 horas a 120°C em secador desumidificador) para evitar degradação hidrolítica durante o processamento. O PBT também pode ser processado por extrusão para aplicações de filme, fibra e monofilamento.

O PBT aceita uma variedade de operações de pós-processamento, incluindo soldagem ultrassônica, soldagem a laser, colagem adesiva, moldagem por inserção e sobremoldagem com elastômeros. Suas excelentes propriedades de fluidez e cristalização rápida o tornam adequado para produção em alta velocidade e multi-cavidades de conectores miniaturizados e componentes eletrônicos.