PBT inženiertehnisko plastmasu modifikācijas pētījumu statuss un pielietojums

PBT ir kristālisks lineārs piesātināts poliesters, kas izgatavots no tereftalskābes (PTA) vai dimetiltereftalāta (DMT) un 1,4-butāndiola (BDO), izmantojot polikondensācijas reakciju, ar labām mehāniskām īpašībām, tā simetriskā molekulārā struktūra var panākt ciešu sakraušanu ar augstu kristāliskumu, to var ātri kristalizēt zemā temperatūrā. Pateicoties labām mehāniskām īpašībām, tā simetriskā molekulārā struktūra ļauj panākt ciešu sakraušanu ar augstu kristāliskumu, to var ātri kristalizēt zemā temperatūrā. PBT detaļu apstrāde ir vienkārša, plūsmas formēšana un īss formēšanas cikla laiks var samazināt ražošanas izmaksas, un PBT ir mitrumizturīgs, nodilumizturīgs, eļļas izturīgs un citas priekšrocības, kā arī neliela šļūde.

Tā kā PBT satur kristāliskas un nekristāliskas daļas, to ir viegli modificēt, pievienojot citas vielas. Tomēr PBT ir arī viegli sadedzināms, un aukstumaģenta saskarē ar mazām molekulām nogulsnējas, tām ir nepietiekamas dielektriskās īpašības, plānsienu daļas ir pakļautas deformācijai un citiem defektiem, kas ierobežo tā pielietojuma jomu. Lai kompensētu tīra PBT sveķu nepietiekamo veiktspēju, ir veikti daži PBT sveķu modifikācijas pētījumi.

1. PBT inženiertehnisko plastmasu ekstrūzijas iekārta. Modifikāciju pētījumu pašreizējais statuss.

Pēdējos gados attiecīgie uzņēmumi ir izstrādājuši dažādas jaunu tehnoloģiju un produktu pielietošanas iespējas, PBT inženiertehniskās plastmasas augstas veiktspējas, funkcionālās un daudzveidīgās virzienā. Rūpniecības vajadzībām, izmantojot modifikācijas, lai uzlabotu PBT funkcionalitāti, tirgus ir iecienījis tās. Pašlaik kopolimerizācijas modifikācija, neorganisko materiālu pildīšanas modifikācija, nanokompozītu tehnoloģija, sajaukšanas modifikācija un citas metodes galvenokārt tiek izmantotas gan mājās, gan ārzemēs, lai uzlabotu PBT visaptverošo veiktspēju. Pētījumi par PBT materiālu modifikāciju galvenokārt koncentrējas uz augstu izturību, augstu liesmas slāpēšanu, zemu deformāciju, zemu nokrišņu daudzumu, zemu dielektrisko izturību un tā tālāk.

Mehāniskās īpašības

Tīra PBT sveķu stiepes izturība, lieces izturība un lieces modulis ir zemi, rūpnieciskajā jomā tos nevar plaši izmantot, un tie ir jāmodificē, lai uzlabotu mehāniskās īpašības. Stikla šķiedrai ir tādas priekšrocības kā augsta pielietojamība, vienkāršs pildīšanas process un zemas izmaksas. Stikla šķiedras pievienošana PBT ļauj izmantot PBT sveķu sākotnējās priekšrocības, un PBT produktu stiepes izturība, lieces izturība un iegriezuma triecienizturība ir ievērojami uzlabojusies.

Papildus stikla šķiedrai var ieviest arī citas šķiedras, lai uzlabotu PBT mehāniskās īpašības. Zengs Demings un līdzautori izmantoja īsgrieztu bazaltu, lai uzlabotu PBT sveķus, pēc tam, kad bazalta saistīšanas aģenta loma var uzlabot saderību ar PBT, efektīvi uzlabojot PBT kompozītu mehāniskās īpašības.

Liesmas slāpēšanas īpašības

Tīra PBT granulēšanas iekārtas vertikālās degšanas pakāpe var sasniegt tikai HB līmeni, to ir viegli sadedzināt un nepārtraukti pilināt, liesmu ir viegli izplatīt, un tās pielietojums automašīnās, elektroniskajās ierīcēs, tekstilizstrādājumos un citos aspektos ir ierobežots. Halogenētie liesmas slāpētāji un nehalogenētie liesmas slāpētāji bieži tiek pievienoti PBT liesmas slāpēšanas modifikācijai. Halogenētie liesmas slāpētāji degšanas laikā izdala toksiskus dūmus, kas satur ūdeņraža halogenīdu, kas ir kaitīgi cilvēku veselībai un ekoloģiskajai videi, un daži halogenētie liesmas slāpētāji ir aizliegti Eiropas Savienībā. PBT liesmas slāpēšanas modifikācijā galvenokārt tiek izmantoti fosfora liesmas slāpētāji un neorganiskie liesmas slāpētāji.

Lietojot neorganiskas liesmas slāpētāja modifikācijas, pārāk liela satura pievienošana novedīs pie materiāla mehānisko īpašību pasliktināšanās; bet fosfora liesmas slāpētājam nav šī defekta, un tam ir zema dūmu veidošanās, zema toksicitāte un augstas liesmas slāpēšanas īpašības. Fosfora liesmas slāpētāji parasti tiek sinerģēti ar slāpekli saturošiem savienojumiem, lai panāktu efektīvāku liesmas slāpēšanas sistēmu. Fosfora liesmas slāpētāji sadegšanas procesā rada fosforskābes anhidrīdu, kas veicina degošās vielas dehidratāciju un karbonizāciju, veidojot oglekļa slāni, kas var samazināt siltuma vadīšanu, aizkavēt vai novērst degošu gāzu veidošanos, un fosforskābes anhidrīds pēc karsēšanas veido izkausētu materiālu, kas pārklāj degoša materiāla virsmu, kavējot degošu gāzu izdalīšanos.

Deformācijas deformācija

PBT materiāla molekulārā relatīvā slīdēšana ir viegla, viegli orientējama un kristalizējas, kā rezultātā materiāls ievērojami saraujas, izraisot PBT detaļu, īpaši lielu plānsienu detaļu, deformāciju. Ar stikla šķiedru pastiprinātam PBT, pievienojot stikla šķiedru ar anizotropiju, iesmidzināšanas formēšanas laikā materiāla saraušanās ātrums atšķiras, palielinot detaļu deformācijas deformāciju, kas ietekmē ne tikai plastmasas izstrādājumu virsmas kvalitāti un uzstādīšanas veiktspēju, bet arī plastmasas izturību.

PBT detaļu deformācijai papildus detaļu formas uzlabošanai var modificēt arī veidnes dizainu un formēšanas procesa parametrus, lai palēninātu PBT materiālu deformāciju. Pēdējos gados PBT materiālu deformācijas deformāciju galvenokārt uzlabo neorganiskā pildviela un zelta pievienošana. Neorganiskā pildviela ietver vienkāršu neorganisko pildvielu un kombinētu pildvielu ar stikla šķiedru, un pildīšanā izmantotie neorganiskie materiāli galvenokārt ietver talku, vizlu, volastonītu, stikla lodītes, kaolīnu, kalcija sulfāta ūsas un tā tālāk.

Nokrišņu rādītāji

Tā kā PBT materiāla izejvielas ražošanas procesā nevar pilnībā reaģēt, rodas mazas molekulas, oligomēri utt., un no nemodificēta PBT materiāla izgatavotie produkti noteiktos apstākļos rada nogulsnes, kas ietekmē detaļu efektivitāti. Izmantojot PBT materiālu ledusskapja kompresora iekšpusē esošajā trokšņa slāpētājā, motora spoles karkasā un gaisa kondicioniera izolācijas karkasā utt., īpašo darba apstākļu dēļ liela skaita mazu molekulu nogulsnēšanās aukstumaģentā (freons, dihlorodifluorodihlormetāns), kas izšķīdināts aukstumaģenta caurulē, viegli aizsprosto aukstumaģenta cauruli, izraisot tās dzesēšanas kļūmi.

PBT galvenokārt nogulsnē pašu sveķu mazo molekulu cviterjonu un nelielu daudzumu tajos esošo piedevu. Stikla šķiedras un augstas viskozitātes sveķu izmantošana, kas piepildīta ar noteiktu daudzumu adsorbenta, var samazināt PBT nogulšņu daudzumu. Pašlaik galvenā neorganisko poraino materiālu adsorbcijas forma ir bloķējošo vielu, ķēdes pagarinātāju, 1,4-cikloheksandimetanola (CHDM) un citu ķīmisku metožu pievienošana PBT nogulšņu modifikācijai.

Dielektriskās īpašības

Integrētajās shēmās, elektromagnētiskajā ekranēšanā un citās pielietojuma jomās PBT materiāliem ir svarīga loma signāla pārraides ātrumam, signāla zudumiem utt., dielektriskajām īpašībām. Pēdējos gados izolācijas materiālu dielektriskajām īpašībām ir izvirzītas stingrākas prasības, un izolācijas sveķu materiāla dielektriskā konstante nedrīkst pārsniegt 2.8. Lai gan tīra PBT materiāla dielektriskās īpašības nevar atbilst komunikācijas prasībām, PBT materiālu ar zemu dielektrisko konstanti un zemiem dielektriskajiem zudumiem attīstība ir ļoti svarīga.

Pašlaik PBT dielektriskās īpašības galvenokārt tiek modificētas, pildot un sajaucot kopolimērus ar zemu dielektrisko konstanti, un parasti izmantotās pildvielas ir politetrafluoretilēna pulveris un dobas stikla lodītes. Oglekļa nanocaurulītēm ir arī zināma pozitīva ietekme uz PBT materiālu dielektriskajām īpašībām, taču pārāk liela materiāla dielektriskās konstantes satura pievienošana un dielektriskie zudumi palielinās.

Elektromobiļu straujā attīstība ir palielinājusi augstsprieguma pārraides caur savienotāja materiālu dielektriskās izturības prasības. Lai gan PBT loka pretestība ir laba, to ir viegli realizēt ātrgaitas formēšanā, bet dielektriskā izturība ir zema, tāpēc elektromobiļos augstsprieguma pārraidei to nevar realizēt. PBT dielektriskās īpašības tiek modificētas, izmantojot vadītāja klasi vai keramikas pildvielu, lai uzlabotu materiāla dielektrisko izturību un nodrošinātu elektromobiļu drošību.