Status raziskav in uporaba modifikacije inženirskih plastik PBT

PBT Je kristaliničen linearni nasičen poliester, izdelan iz tereftalne kisline (PTA) ali dimetil tereftalata (DMT) in 1,4-butandiola (BDO) s polikondenzacijsko reakcijo. Ima dobre mehanske lastnosti, simetrična molekularna struktura omogoča tesno zlaganje in visoko kristalnost ter se lahko hitro kristalizira pri nizki temperaturi. Zaradi dobrih mehanskih lastnosti in simetrične molekularne strukture je mogoče doseči tesno zlaganje in visoko kristalnost ter se lahko hitro kristalizira pri nizki temperaturi. Obdelava PBT delov je enostavna za tekoče brizganje, čas cikla brizganja pa je kratek, kar lahko zmanjša proizvodne stroške. PBT ima odpornost proti vlagi, obrabi, olju in druge prednosti, poleg tega pa je tudi majhno lezenje.

Ker PBT vsebuje kristalinične in nekristalne dele, ga je enostavno modificirati z dodajanjem drugih snovi. Vendar pa PBT zlahka gori in se ob stiku s hladilnim sredstvom izločajo majhne molekule, zaradi česar so dielektrične lastnosti tankostenskih delov slabše, zaradi česar so nagnjeni k upogibanju in drugim napakam, kar omejuje njegov obseg uporabe. Da bi nadomestili pomanjkanje lastnosti čiste PBT smole, so bile opravljene nekatere raziskave o modifikaciji PBT smole.

1. Stroj za ekstrudiranje inženirskih plastik PBT Trenutno stanje raziskav modifikacije

V zadnjih letih so ustrezna podjetja razvila različne aplikacije novih tehnologij in novih izdelkov, PBT inženirske plastike v visoko zmogljivo, funkcionalno in raznoliko smer. Za potrebe industrijskega področja je trg z modifikacijami za izboljšanje funkcionalnosti PBT-ja naklonjen. Trenutno se doma in v tujini za izboljšanje celovite učinkovitosti PBT-ja v glavnem uporabljajo kopolimerizacijska modifikacija, modifikacija z anorganskimi polnili, nanokompozitna tehnologija, modifikacija z mešanjem in druge metode. Raziskave modifikacije PBT materialov se osredotočajo predvsem na visoko trdnost, visoko zaviranje gorenja, nizko upogibanje, nizko količino padavin, nizko dielektrično trdnost in tako naprej.

Mehanske lastnosti

Čista PBT smola ima nizke natezne trdnosti, upogibne trdnosti in upogibne module, zato se v industriji ne more široko uporabljati in jih je treba modificirati za izboljšanje mehanskih lastnosti. Steklena vlakna imajo prednosti močne uporabnosti, enostavnega polnjenja in nizkih stroškov. Dodatek steklenih vlaken PBT-ju omogoča, da se izkoristijo prvotne prednosti PBT smole, natezna trdnost, upogibna trdnost in udarna trdnost izdelkov PBT pa se znatno izboljšajo.

Poleg steklenih vlaken se lahko za izboljšanje mehanskih lastnosti PBT-ja dodajo tudi druga vlakna. Zeng Deming in sodelavci so uporabili kratko rezani bazalt za izboljšanje PBT smole, potem ko je bazalt deloval kot vezivno sredstvo in je postal bolj združljiv s PBT-jem, kar je učinkovito izboljšalo mehanske lastnosti PBT kompozitov.

Ognjevarne lastnosti

Čisti PBT peletizacijski stroj z vertikalnim zgorevanjem lahko doseže le raven HB, enostavno gori in gori neprekinjeno kapljajoče, plamen se zlahka širi, njegova uporaba v avtomobilih, elektronskih napravah in tekstilu ter drugih vidikih je omejena. Za modifikacijo zaviralcev gorenja se PBT pogosto dodajajo halogenirani in nehalogenirani zaviralci gorenja. Halogenirani zaviralci gorenja pri gorenju sproščajo strupene hlape, ki vsebujejo vodikov halogenid, kar je škodljivo za zdravje ljudi in okolje, nekateri halogenirani zaviralci gorenja pa so v Evropski uniji prepovedani. Modifikacija PBT z zaviralci gorenja uporablja predvsem fosforne zaviralce gorenja in anorganske zaviralce gorenja.

Pri uporabi anorganskih modifikacij z zaviralci gorenja bo dodajanje prevelike količine povzročilo poslabšanje mehanskih lastnosti materiala; medtem ko fosforjevi zaviralci gorenja nimajo te pomanjkljivosti in imajo nizko stopnjo dimljenja, nizko toksičnost in visoke lastnosti zaviranja gorenja. Fosforjevi zaviralci gorenja se običajno sinergično uporabljajo s spojinami, ki vsebujejo dušik, da se doseže učinkovitejši sistem zaviranja gorenja. Fosforjevi zaviralci gorenja med procesom zgorevanja tvorijo fosforjev anhidrid, ki povzroči dehidracijo gorljive snovi in ​​karbonizacijo. Ogljikova plast lahko zmanjša prevodnost toplote, odloži ali prepreči nastajanje gorljivih plinov, fosforjev anhidrid pa po segrevanju tvori staljeni material, ki prekriva površino gorljivega materiala in preprečuje sproščanje gorljivih plinov.

Deformacija osnove

Molekularni relativni zdrs PBT materiala je enostaven, enostaven za orientacijo in kristalizacijo, kar povzroči veliko krčenje materiala, kar povzroči upogibanje delov PBT, zlasti velikih tankostenskih delov. Pri PBT, ojačanem s steklenimi vlakni, zaradi dodatka steklenih vlaken z anizotropijo pride do različnih smeri krčenja materiala pri brizganju, kar poveča upogibanje delov. To ne vpliva le na kakovost površine plastičnih izdelkov in delovanje vgradnje, temveč tudi na trdnost plastike.

Pri upogibanju delov PBT se poleg izboljšanja oblike delov lahko spremeni tudi zasnova kalupa in parametri procesa oblikovanja, da se upočasni upogibanje deformacije materialov PBT. V zadnjih letih se upogibanje deformacije materialov PBT izboljšuje predvsem z anorganskim polnilom in mešanjem zlata. Anorgansko polnilo vključuje enojno anorgansko polnilo in kombinirano polnilo s steklenimi vlakni, anorganski materiali, ki se uporabljajo za polnjenje, pa vključujejo predvsem smukec, sljudo, volastonit, steklene kroglice, kaolin, kalcijeve sulfatne laske in tako naprej.

Padavinska zmogljivost

Ker surovine iz PBT materiala med proizvodnim procesom ne morejo v celoti reagirati, nastajajo majhne molekule, oligomeri itd., izdelki iz nemodificiranega PBT materiala pa pod določenimi pogoji povzročajo usedline, kar vpliva na učinkovitost delov. Ko se PBT material uporablja v dušilcu zvoka v kompresorju hladilnika, ogrodju tuljave motorja in izolacijskem ogrodju klimatske naprave itd., se zaradi posebnih delovnih pogojev veliko število majhnih molekul v hladilnem sredstvu (freon, diklorodifluorodiklorometan), raztopljenih v hladilni cevi, usedline zlahka zamašijo hladilno cev in povzročijo okvaro hladilnega sistema.

PBT se v glavnem obori z majhnimi molekulami zwitterionov same smole in majhno količino dodatkov, ki jih vsebuje. Uporaba steklenih vlaken in visokoviskozne smole, napolnjene z določeno količino adsorbenta, lahko zmanjša količino oborin PBT. Trenutno se glavni način adsorpcije PBT iz anorganskih poroznih materialov uporablja z dodajanjem blokatorja, podaljševalca verige, 1,4-cikloheksandimetanola (CHDM) in drugih kemičnih metod za modifikacijo oborin PBT.

Dielektrične lastnosti

PBT materiali v integriranih vezjih in elektromagnetni zaščiti ter drugih področjih uporabe igrajo pomembno vlogo pri dielektričnih lastnostih, hitrosti prenosa signala, izgubi signala in tako naprej. V zadnjih letih so bile zahteve glede dielektričnih lastnosti izolacijskih materialov strožje, zahteve glede dielektrične konstante izolacijske smole pa ne smejo presegati 2.8. Čeprav dielektrične lastnosti čistih PBT materialov ne morejo zadostiti komunikacijskim zahtevam, je razvoj PBT materialov z nizko dielektrično konstanto in nizko dielektrično izgubo zelo pomemben.

Trenutno se dielektrične lastnosti PBT-ja spreminjajo predvsem s polnjenjem in mešanjem kopolimerov z nizko dielektrično konstanto, pogosto uporabljena polnila pa so politetrafluoroetilen v prahu in votle steklene kroglice. Ogljikove nanocevke imajo tudi določen pozitiven učinek na dielektrične lastnosti PBT materialov, vendar se z dodajanjem previsoke vsebnosti poveča dielektrična konstanta materiala in dielektrične izgube.

Zaradi hitrega razvoja električnih vozil so zahteve glede dielektrične trdnosti materiala konektorja pri prenosu visoke napetosti višje. Čeprav ima PBT dobro obločno odpornost in ga je enostavno doseči pri hitrem oblikovanju, ima nizko dielektrično trdnost, kar v električnih vozilih ni mogoče doseči za prenos visoke napetosti. Z modifikacijo dielektričnih lastnosti PBT se izboljša dielektrična trdnost materiala, kar zagotavlja varnost električnih vozil.