Stadiul cercetării și aplicarea modificării materialelor plastice inginerești PBT

PBT PBT este un tip de poliester saturat liniar cristalin, fabricat din acid tereftalic (PTA) sau tereftalat de dimetil (DMT) și 1,4-butanediol (BDO) prin reacție de policondensare, cu proprietăți mecanice bune, structura sa moleculară simetrică poate realiza o stivuire compactă, cu cristalinitate ridicată, putând fi cristalizat rapid la temperaturi scăzute. Prelucrarea pieselor în PBT este ușoară prin turnare fluidă, iar ciclul de turnare este scurt, ceea ce poate reduce costurile de producție, iar PBT are avantaje precum rezistența la umiditate, abraziune, ulei și alte rezistențe, de asemenea, fluajul este mic.

Deoarece PBT conține părți cristaline și necristaline, este ușor de modificat prin adăugarea altor substanțe. Cu toate acestea, PBT este, de asemenea, ușor de ars, iar contactul agentului frigorific cu molecule mici precipită, proprietățile dielectrice insuficiente ale pieselor cu pereți subțiri sunt predispuse la deformare și alte defecte, limitându-i domeniul de aplicare. Pentru a compensa lipsa de performanță a rășinii PBT pure, rășina PBT a fost supusă unor cercetări pentru modificare.

1. Mașină de extrudare a materialelor plastice inginerești PBT Stadiul actual al cercetării privind modificările

În ultimii ani, întreprinderile relevante au dezvoltat o varietate de aplicații, tehnologii noi și produse noi, materiale plastice inginerești PBT, într-o direcție diversificată, funcțională și de înaltă performanță. Pentru a satisface nevoile domeniului industrial, modificarea PBT este favorizată de piață pentru a îmbunătăți funcționalitatea. În prezent, modificarea prin copolimerizare, modificarea umpluturii cu materiale anorganice, tehnologia nanocompozitelor, modificarea amestecurilor și alte metode sunt utilizate în principal în țară și în străinătate pentru a îmbunătăți performanța generală a PBT. Cercetările privind modificarea materialelor PBT se concentrează în principal pe rezistență ridicată, ignifugare ridicată, deformare redusă, precipitații reduse, dielectric scăzut și așa mai departe.

Proprietăți mecanice

Rezistența la tracțiune, rezistența la încovoiere și modulul de încovoiere al rășinii PBT pure sunt scăzute, nu pot fi utilizate pe scară largă în domeniul industrial și necesită modificări pentru îmbunătățirea proprietăților mecanice. Fibra de sticlă are avantajele unei aplicabilități puternice, unui proces simplu de umplere și unui cost redus etc. Adăugarea fibrei de sticlă la PBT permite valorificarea avantajelor originale ale rășinii PBT, iar rezistența la tracțiune, rezistența la încovoiere și rezistența la impact crestat a produselor PBT au fost îmbunătățite semnificativ.

Pe lângă fibra de sticlă, se pot introduce și alte fibre pentru a îmbunătăți proprietățile mecanice ale PBT. Zeng Deming și colab. au folosit bazaltul tăiat scurt pentru a îmbunătăți rășina PBT, după ce rolul de agent de cuplare al bazaltului poate fi mai bine compatibil cu PBT, îmbunătățind eficient proprietățile mecanice ale compozitelor PBT.

Proprietăți ignifuge

Mașina de peletizare PBT pură cu grad de combustie verticală poate atinge doar nivelul HB, este ușor de ars și arde prin picurare continuă, flacăra este ușor de răspândit, iar aplicațiile sale în automobile, aparate electronice, textile și alte domenii sunt limitate. Agenții ignifugi halogenați și ignifugi nehalogenați sunt adesea adăugați la PBT pentru modificarea ignifugă. Ignifugii halogenați eliberează vapori toxici care conțin halogenură de hidrogen la ardere, ceea ce este dăunător sănătății umane și mediului ecologic, iar unii ignifugi halogenați au fost interziși în Uniunea Europeană. Modificarea ignifugă a PBT utilizează în principal ignifugi cu fosfor și ignifugi anorganici.

Atunci când se utilizează modificări cu ignifug anorganic, adăugarea unei cantități prea mari va duce la o scădere a proprietăților mecanice ale materialului; însă ignifugul cu fosfor nu prezintă acest defect și are un emisii reduse de fum, toxicitate redusă și proprietăți ignifuge ridicate. Ignifugurile cu fosfor sunt de obicei combinate cu compuși care conțin azot pentru a obține un sistem ignifug mai eficient. Ignifugurile cu fosfor generează anhidridă fosforică în procesul de ardere pentru a deshidrata combustibilul și a carboniza. Stratul de carbon poate reduce conductivitatea căldurii, poate întârzia sau preveni producerea de gaze combustibile, iar anhidrida fosforică, după încălzire, formează un material topit care acoperă suprafața materialului combustibil, împiedicând eliberarea gazelor combustibile.

Deformarea deformării

Alunecarea relativă moleculară a materialului PBT este ușoară, se orientează ușor și se cristalizează, rezultând o contracție mare a materialului, provocând deformarea prin deformare a pieselor PBT, în special a pieselor cu pereți subțiri mari. În cazul PBT armat cu fibră de sticlă, datorită adăugării de fibre de sticlă cu anizotropie, rata de contracție a materialului în turnarea prin injecție este diferită, crescând deformarea prin deformare a pieselor, afectând nu numai calitatea suprafeței produselor din plastic și performanța de instalare, ci și rezistența plasticului.

Pentru deformarea pieselor din PBT, pe lângă îmbunătățirea formei pieselor, se pot modifica și parametrii de proiectare a matriței și ai procesului de turnare pentru a încetini deformarea prin deformare a materialelor PBT. În ultimii ani, deformarea prin deformare a materialelor PBT a fost îmbunătățită în principal prin umplerea anorganică și amestecarea aurului. Umplerea anorganică include umplerea anorganică simplă și umplerea combinată cu fibră de sticlă, iar materialele anorganice utilizate pentru umplere includ în principal talc, mică, wollastonit, mărgele de sticlă, caolin, sulfat de calciu și așa mai departe.

Performanța precipitațiilor

Deoarece materiile prime din materialul PBT nu pot reacționa complet în timpul procesului de producție, se generează molecule mici, oligomeri etc., iar produsele fabricate din material PBT nemodificat produc precipitații în anumite condiții, ceea ce afectează eficacitatea pieselor. Atunci când materialul PBT este utilizat în amortizorul din interiorul compresorului frigiderului, în scheletul bobinei motorului și în scheletul izolației aparatului de aer condiționat etc., din cauza condițiilor speciale de lucru, precipitarea unui număr mare de molecule mici din agentul frigorific (freon, diclorodifluorodiclormetan) dizolvate în tubul de agent frigorific blochează ușor tubul de refrigerare, provocând defectarea acestuia.

PBT precipită în principal zwitterionul cu molecule mici din rășina în sine și o cantitate mică de aditivi conținuți în aceasta. Utilizarea fibrei de sticlă și a rășinii cu vâscozitate ridicată, umplute cu o anumită cantitate de adsorbant, poate reduce cantitatea de precipitare a PBT. În prezent, principala formă de adsorbție a materialelor poroase anorganice este adăugarea de agenți de blocare, extensori de lanț, 1,4 ciclohexandimetanol (CHDM) și alte metode chimice pentru modificarea precipitării PBT.

Proprietăți dielectrice

În circuitele integrate, ecranarea electromagnetică și alte domenii de aplicare, proprietățile dielectrice ale materialelor PBT joacă un rol important în ceea ce privește viteza de transmisie a semnalului, pierderea semnalului și așa mai departe. În ultimii ani, proprietățile dielectrice ale materialelor izolatoare au impus cerințe mai stricte, iar cerințele privind constanta dielectrică a materialului izolator de rășină nu depășesc 2.8. Deși proprietățile dielectrice ale materialelor PBT pure nu pot îndeplini cerințele de comunicare, dezvoltarea unei constante dielectrice scăzute și a unei pierderi dielectrice reduse în materialele PBT este de o mare importanță.

În prezent, proprietățile dielectrice ale PBT sunt modificate în principal prin umplerea și amestecarea copolimerilor cu constantă dielectrică scăzută, iar materialele de umplutură utilizate în mod obișnuit sunt pulberea de politetrafluoroetilenă și perlele de sticlă goale. Nanotuburile de carbon au, de asemenea, un anumit efect pozitiv asupra proprietăților dielectrice ale materialelor PBT, dar adăugarea unui conținut prea mare de constantă dielectrică a materialului și pierderea dielectrică cresc.

Odată cu dezvoltarea rapidă a vehiculelor electrice, cerințele de rezistență dielectrică a materialului conectorului pentru transmisia de înaltă tensiune sunt mai mari. Deși rezistența la arcul PBT este bună, turnarea la viteză mare este ușor de realizat, dar rezistența dielectrică este scăzută, ceea ce nu poate fi realizat în vehiculele electrice pentru transmisia de înaltă tensiune. Prin modificarea clasei conductorului sau a umpluturii ceramice, proprietățile dielectrice ale PBT sunt îmbunătățite pentru a îmbunătăți rezistența dielectrică a materialului și a asigura siguranța vehiculelor electrice.