Stav výskumu a aplikácia modifikácie technických plastov PBT

PBT Je to druh kryštalického lineárneho nasýteného polyesteru vyrobeného z kyseliny tereftalovej (PTA) alebo dimetyltereftalátu (DMT) a 1,4-butándiolu (BDO) polykondenzačnou reakciou. Má dobré mechanické vlastnosti, symetrickú molekulovú štruktúru umožňuje tesné stohovanie s vysokou kryštalinitou a rýchlo kryštalizuje pri nízkych teplotách. Vďaka dobrým mechanickým vlastnostiam a symetrickej molekulovej štruktúre umožňuje tesné stohovanie s vysokou kryštalinitou a rýchlo kryštalizuje pri nízkych teplotách. Spracovanie dielov z PBT sa ľahko vykonáva liatím a lisovací cyklus je krátky, čo môže znížiť výrobné náklady. PBT má tiež výhody odolnosti voči vlhkosti, oderu a oleju a nízkej tečeniu.

Keďže PBT obsahuje kryštalické a nekryštalické časti, je ľahké ho modifikovať pridaním iných látok. PBT sa však ľahko horí a pri kontakte s chladivom sa vyzrážajú malé molekuly, čo má nedostatočné dielektrické vlastnosti a tenkostenné časti sú náchylné na deformáciu a iné chyby, čo obmedzuje jeho rozsah použitia. Aby sa vykompenzoval nedostatok čistých PBT živíc, vykonal sa výskum modifikácií PBT živice.

1. Extrúzny stroj na technické plasty PBT Aktuálny stav výskumu modifikácií

V posledných rokoch príslušné podniky vyvíjajú rôzne aplikácie nových technológií a nových produktov, PBT technické plasty s vysokým výkonom, funkčnosťou a diverzifikáciou. Pre potreby priemyselnej oblasti sa modifikácia PBT teší veľkej obľube na trhu, aby sa zvýšila funkčnosť. V súčasnosti sa na zlepšenie komplexného výkonu PBT doma aj v zahraničí používajú najmä kopolymerizačné modifikácie, modifikácie anorganickými plnivami, nanokompozitné technológie, modifikácie miešaním a ďalšie metódy. Výskum modifikácie PBT materiálov sa zameriava najmä na vysokú pevnosť, vysokú retardáciu horenia, nízku deformáciu, nízke zrážanie, nízku dielektrickú pevnosť atď.

Mechanické vlastnosti

Čistá PBT živica má nízku pevnosť v ťahu, pevnosť v ohybe a modul pružnosti v ohybe, takže sa v priemyselnej oblasti nedá široko používať a je potrebné ju upraviť, aby sa zlepšili mechanické vlastnosti. Sklenené vlákno má výhody silnej aplikovateľnosti, jednoduchého plnenia a nízkych nákladov atď. Pridanie sklenených vlákien do PBT umožňuje využiť pôvodné výhody PBT živice a výrazne zlepšiť pevnosť v ťahu, pevnosť v ohybe a vrubovú rázovú húževnatosť PBT výrobkov.

Okrem sklenených vlákien je možné na zlepšenie mechanických vlastností PBT pridať aj iné vlákna. Zeng Deming a kol. použili skrátený čadič na zlepšenie PBT živice, po tom, čo čadič pôsobil ako spojivo, čo umožnilo lepšiu kompatibilitu s PBT a účinné zlepšenie mechanických vlastností PBT kompozitov.

Vlastnosti spomaľujúce horenie

Čistý PBT peletizačný stroj s vertikálnym spaľovaním môže dosiahnuť iba úroveň HB, ľahko sa horí a horí nepretržite kvapkaním, plameň sa ľahko šíri a jeho použitie v automobiloch, elektronických spotrebičoch a textíliách je obmedzené. Na modifikáciu PBT sa často pridávajú halogénované spomaľovače horenia a nehalogénované spomaľovače horenia. Halogénované spomaľovače horenia pri horení uvoľňujú toxické výpary obsahujúce halogenid vodíka, ktoré sú škodlivé pre ľudské zdravie a životné prostredie, a niektoré halogénované spomaľovače horenia sú v Európskej únii zakázané. Modifikácia PBT spomaľovačom horenia využíva hlavne fosforové spomaľovače horenia a anorganické spomaľovače horenia.

Pri použití anorganických modifikácií spomaľovačov horenia pridanie príliš veľkého množstva vedie k zhoršeniu mechanických vlastností materiálu; fosforové spomaľovače horenia však túto chybu nemajú a majú nízke dymivé účinky, nízku toxicitu a vysoké vlastnosti spomaľovačov horenia. Fosforové spomaľovače horenia sa zvyčajne synergicky kombinujú so zlúčeninami obsahujúcimi dusík, aby sa dosiahol účinnejší systém spomaľovačov horenia. Fosforové spomaľovače horenia počas procesu spaľovania vytvárajú anhydrid kyseliny fosforečnej, čo vedie k dehydratácii horľavého materiálu a karbonizácii. Uhlíková vrstva môže znížiť tepelnú vodivosť, oneskoriť alebo zabrániť tvorbe horľavých plynov a po zahriatí anhydrid kyseliny fosforečnej tvorí roztavený materiál pokrývajúci povrch horľavého materiálu, čím bráni uvoľňovaniu horľavých plynov.

Deformácia osnovy

Molekulárny relatívny sklz PBT materiálu je ľahký, ľahko sa orientuje a kryštalizuje, čo vedie k veľkému zmršťovaniu materiálu, čo spôsobuje deformáciu PBT dielov, najmä veľkých tenkostenných dielov. V prípade PBT vystuženého sklenenými vláknami má pridanie sklenených vlákien s anizotropiou za následok rôzne smery zmršťovania materiálu pri vstrekovaní, čo zvyšuje deformáciu dielov a ovplyvňuje nielen kvalitu povrchu plastových výrobkov a montážne vlastnosti, ale aj pevnosť plastu.

Pri deformácii PBT dielov sa okrem zlepšenia tvaru dielov môže upraviť aj návrh formy a parametre procesu lisovania, aby sa spomalila deformácia PBT materiálov. V posledných rokoch sa deformácia PBT materiálov zlepšuje najmä anorganickým plnením a pridávaním zlata. Anorganické plnenia zahŕňajú jednotlivé anorganické plnenia a kombinované plnenia so sklenenými vláknami a anorganické materiály používané na plnenie zahŕňajú najmä mastenec, sľudu, wollastonit, sklenené guľôčky, kaolín, fúzy síranu vápenatého atď.

Výkon zrážok

Keďže suroviny z materiálu PBT nemôžu byť počas výrobného procesu úplne zreagované, vznikajú malé molekuly, oligoméry atď. a výrobky vyrobené z nemodifikovaného materiálu PBT za určitých podmienok vytvárajú zrážky, čo ovplyvňuje účinnosť súčiastok. Keď sa materiál PBT používa v tlmiči vo vnútri kompresora chladničky, kostre cievky motora a izolačnej kostre klimatizácie atď., v dôsledku špeciálnych pracovných podmienok sa veľké množstvo malých molekúl chladiva (freón, dichlórdifluórdichlórmetán) rozpustených v chladiacej trubici ľahko zablokuje a spôsobí jej poruchu.

PBT precipituje hlavne malé molekuly zwitteriónu samotnej živice a malé množstvo prísad obsiahnutých v nej. Použitie sklenených vlákien a vysokoviskóznej živice, plnenej určitým množstvom adsorbentu, môže znížiť množstvo precipitácie PBT. V súčasnosti sa hlavnou formou adsorpcie na anorganický pórovitý materiál používa pridanie blokovacích činidiel, predlžovačov reťazca, 1,4-cyklohexándimetanolu (CHDM) a iných chemických metód na modifikáciu precipitácie PBT.

Dielektrické vlastnosti

PBT materiály v integrovaných obvodoch a elektromagnetickom tienení a ďalších oblastiach použitia zohrávajú dôležitú úlohu pri dielektrických vlastnostiach, rýchlosti prenosu signálu, strate signálu atď. V posledných rokoch sa na dielektrické vlastnosti izolačných materiálov kladú prísnejšie požiadavky, pričom dielektrická konštanta izolačného živicového materiálu nepresahuje 2.8. Zatiaľ čo dielektrické vlastnosti čistých PBT materiálov nedokážu splniť komunikačné požiadavky, vývoj PBT materiálov s nízkou dielektrickou konštantou a nízkou dielektrickou stratou má veľký význam.

V súčasnosti sa dielektrické vlastnosti PBT modifikujú hlavne plnením a miešaním kopolymérov s nízkou dielektrickou konštantou a bežne používanými plnivami sú polytetrafluóretylénový prášok a duté sklenené guľôčky. Uhlíkové nanorúrky majú tiež určitý pozitívny vplyv na dielektrické vlastnosti materiálov PBT, ale pridanie príliš vysokého obsahu zvyšuje dielektrickú konštantu materiálu a dielektrické straty.

S rýchlym rozvojom elektrických vozidiel sú požiadavky na dielektrickú pevnosť materiálu konektora pri prenose vysokého napätia vyššie. Hoci PBT má dobrú odolnosť voči oblúku, ľahko sa realizuje vysokorýchlostným lisovaním, má nízku dielektrickú pevnosť, čo nie je možné dosiahnuť v elektrických vozidlách na prenos vysokého napätia. Modifikácia dielektrických vlastností PBT pridaním vodiča triedy tried alebo keramického plniva zlepšuje dielektrickú pevnosť materiálu a zaisťuje bezpečnosť elektrických vozidiel.