Polybutylene Terephtalate (PBT) nonahi dago, autoa elektronikara. Baina zer da zehazki? Ingeniaritza erdi-kristalen termoplastiko hau poliesterrezko familiakoa da eta indar eta iraunkortasun oreka eskaintzen du.
Post honetan, PBT berezia, bere propietateak, prozesatzeko metodoak eta automobilgintza eta elektronika bezalako industrietan nola erabiltzen den aztertuko dugu.
Zer da polibutileno tereftalatoa (PBT)?
Polybutylene Terephtalate (PBT) poliesterrezko familiako termoplastiko erdi-kristal bat da. Produktu kimikoekiko duen indarra, malgutasuna eta erresistentziagatik da ezaguna. Ezaugarri horiek direla eta, PBT automobilgintza, elektronika eta industria aplikazioetan oso erabilia da.
PBTren konposizio kimikoa eta egitura
PBTren egitura kimikoa formulak (C12H12O4) n adierazten du. Polimeroa Ester Bonuen bidez eratutako kate luzeek osatzen dute. Lotura horiek iraunkortasuna eta erresistentzia termikoa dituzten materiala eskaintzen dute, ingurune gogorrak apropos bihurtzen dituztenak. Bere egitura erdi-kristalek dimentsioaren egonkortasuna eskaintzen dute, hau da, bere forma estrespean mantentzen du.
Tereftalate polibolilen egitura molekularra
Funtsezko osagaiak hauek dira:
1,4-ButaneDiol (BDO) : malgutasuna gehitzen du eta erresistentzia kimikoan laguntzen du.
Azido tereftalikoa (TPA) edo dimetilentziaren tereftalatoa (DMT) : zurruntasuna eta egiturazko osotasuna eskaintzen ditu.
PBTren sintesia
PBTren produkzioak dimetil tereftalaren (DMT) edo azido tereftalikoaren (TPA) eta 1,4-butanediol (BDO) arteko polikalden erreakzio bat da..
Lehengaiak:
Sintesia esterifikazio erreakzio batekin hasten da, BDOk DMT edo TPArekin erreakzionatzen du. DMT erabiltzen duzunean, metanola azpiproduktu gisa ekoizten da. TPArekin, ura askatzen da. Hurrengo erreakzioak gehiegizko bdo kentzen du, kondentsazio erreakzioen bidez polimero kate luzeak eratuz.
Ekuazio kimikoak:
DMT erreakzioa:
TPA erreakzioa:
Erreakzio horiek tenperatura altuetan gertatzen dira, normalean 230 ºC eta 250 ºC artean eta hutsean dauden baldintzetan. Katalizatzaileak ere erreakzioa azkartzeko eta pisu molekularrak bermatzeko ere erabil daitezke.
| Erreakzio mota | produktuaren | erreakzioaren egoera |
| DMT BDOrekin | Metanol | 230-250 ° C, hutsean |
| TPA BDOrekin | Garaztatu | 230-250 ° C, hutsean |
Polycondensation prozesu hau Gakoa da PBT definitzen duten polimero kate iraunkorrak osatzeko.
PBT poliesterrezko familiako kide gisa
Poliesterrezko gisa, PBT-k antzekotasunak partekatzen ditu antzeko beste poliestroekin Polietileno Tereftalatoa (PET) . Hala ere, bere kristalizazio tasa azkarrago eta prozesatzeko tenperatura txikiagoak bereizten ditu. Horri esker, forma korapilatsuetan erraz moldatzen da. Beste poliestri batzuekin alderatuta, PBTk propietate mekanikoak eta erresistentzia kimiko bikainak ditu, olioak, erregaiak eta tenperatura altuak dituzten piezetarako aproposa bihurtuz.
PBT-ren propietateak
PBT-k hainbat aplikazioetarako egokia den propietateen konbinazio paregabea erakusten du. Ikus dezagun gertuago bere funtsezko ezaugarriak.
| Jabetza motaren | jabetza | xehetasunak |
| Ezaugarri fisikoak | Dentsitate | 1,31 g / cm³ |
| Oxigeno indizea mugatzea | % 25 |
| Hezetasunaren xurgapena (24 ordu) | % 0,08 -% 0,1 |
| Dimentsioaren egonkortasuna | Bikain |
| UV erresistentzia | On |
| Ezaugarri mekanikoak | Tentsio indarra | 40-50 MPA |
| Modulu malguak | 2-4 GPA |
| Elongazioa atsedenaldian | % 5-300 |
| Erresistentzia Creep | Tenperatura altuetan altua |
| Ezaugarri termikoak | Beroaren desbideratze tenperatura (HDT) | 115-150 ° C (0,46 MPA); 50-85 ° C (1,8 MPA) |
| Zerbitzu tenperatura jarraitua | 80-140 ° C |
| Sutearekiko erresistentzia | Sugararekiko erresistentzien kalifikazioetan eskuragarri |
| Hedapen termikoaren koefizientea | 6-10 x 10⁻⁵ / ° C |
| Ezaugarri elektrikoak | Indar dielektrikoa | 15-30 kv / mm |
| Constant Dielektrikoa @ 1 KHZ | 2.9-4 |
| Bolumenaren erresistentzia | 14-17 x 10⊃1; ⁵ ohm.cm |
| Erresistentzia kimikoa | Produktu kimikoekiko erresistentzia | Azido diluitu, alkoholak, hidrokarburoak, disolbatzaileak, olioak |
| UV eta orbanarekiko erresistentzia | Garai |
| Disolbatzaile organikoekiko erresistentzia, olioak | Bikain |
Ezaugarri fisikoak
PBT-k dimentsio egonkortasun bikaina eskaintzen du, baita ingurumen baldintza desberdinetan ere. Hezetasunaren xurgapen txikia du, normalean% 0,1 inguru murgiltzeko 24 ordu igaro ondoren.
Hezetasun txikiko uptake honek bere iraunkortasuna laguntzen du estres termikoaren eta ingurune kimiko gogorren azpian. PBTk bere forma eta errendimendua mantendu dezake egoera zorrotzetan.
Ezaugarri mekanikoak
PBTk indar, gogortasun eta gogortasun handia du. Hona hemen adierazle kuantitatiboak:
| jabetza | balioa |
| Tentsio indarra | 50-60 mpa |
| Modulu malguak | 2.3-2.8 GPA |
| Elongazioa atsedenaldian | 50-300% |
PBTk inpaktu praktikoko indar ona ere erakusten du. Bat-bateko kargak jasan ditzake pitzatu edo hautsi gabe.
Beste ezaugarri garrantzitsu bat da bere erresistentzia delitua. PBTk bere forma etengabe estresa mantendu dezake, baita tenperatura altuetan ere.
Ezaugarri termikoak
PBT-k beroaren desbideratze tenperatura (HDT) du beste ingeniaritza plastiko askorekin alderatuta. Adibidez, 1,8 MPA karga, bere HDT 60 ° C inguru da, bitartean Polipropilenoa 50 ° C baino ez da.
Tenperatura altuko indizearen balorazioa ere badu, propietateak tenperatura altuetan mantentzeko duen gaitasuna adieraziz. PBTk epe laburreko txango termikoak eta epe luzerako bero esposizioa jasan ditzake degradazio garrantzitsurik gabe.
Ezaugarri elektrikoak
PBTk erresistentzia elektriko handia eta indar dielektrikoa eskaintzen ditu. Propietate horiek osagai elektrikoak isolatzeko aproposa da.
Botere zirkuituan isurketa, ihesak eta matxura babesten ditu. PBTren galera dielektriko baxuak ere maiztasun handiko aplikazio elektronikoetarako egokia da.
Erresistentzia kimikoa
PBT-k kimiko sorta zabalarekiko erresistentzia erakusten du, besteak beste:
Erresistentzia kimiko honek PBT egokiak dira disolbatzaile organikoek, gasolina eta olioak jasaten dituzten piezetarako. Osotasunari eutsi diezaioke kimikoki oldarkor inguruneetan.
PBT-k UV erresistentzia ona ere eskaintzen du, eguzki argiaren esposiziotik degradazioa saihestuz. Bere orbanaren erresistentziak bere iraunkortasuna eta errekurtso estetikoa areagotzen ditu.
PBT motak eta aldaketak
PBT kalifikazio beteak
PBT kalifikazio beteak materialaren oinarrizko forma dira gehigarririk gabe. Aplikazio askorentzako egokiak diren propietateen oreka eskaintzen dute.
Kalifikazio horiek urtutako biskositate ugari daude, injekzioaren moldurak eta estrusioak prozesatzeko malgutasuna eskainiz.
Beirazko zuntz pbt indartuta
Beiraren zuntz indartuta PBT herri aldaketa da. Beirazko zuntzak gehitzeak materialaren propietate mekanikoak nabarmen hobetzen ditu.
Tentsio indarra, modulu malguak eta konpresioaren indarra 2 eta 3 aldiz handitu daitezke bete gabeko kalifikazioekin alderatuta. Horrek beirazko zuntzak PBT estrukturaletarako aproposa bihurtzen du.
Zuntz edukia aldatu egin daiteke, normalean% 10etik% 50era bitartekoa. Zuntz handiagoko edukiak indar eta zurruntasun handiagoa lortzen du, baina dukatilitate murriztua.
Mineral betetako pbt
Betegarri mineralak, esaterako, talkoa eta kaltzio karbonatoa, PBTra gehitu daitezke. Betegarri hauek dimentsioaren egonkortasuna hobetzen dute eta moldurak zehar murrizten dira.
PBT kalifikazio mineralak gogortasun eta beroarekiko erresistentzia handiagoa eskaintzen du bete gabeko kalifikazioekin alderatuta. Hala ere, inpaktuaren indarra zertxobait murriztu daiteke.
Flame-retardant pbt
Flame-retardant PBT funtsezkoa da suteen segurtasunerako eskakizun zorrotzak dituzten aplikazioetarako. Hainbat sugar atzerapen erabil daitezke, bakoitzak bere onura eta eragozpenekin.
Sugar halogenatuak, esaterako, konposatu brominatuak, eraginkorrak dira, baina ingurumenarekiko kezkak izan ditzakete. Alternatiba ez-halogenatuak, fosforoetan oinarritutako gehigarriak bezala, ospea lortzen ari dira.
Sugarraren atzekadak suteen errendimendua izateaz gain, indar mekanikoa, beroarekiko erresistentzia eta isolamendu elektrikoa bezalako beste propietate batzuk eragiten ditu.
Eragina-Aldatutako PBT
Eraginaren aldaketa PBTren gogortasuna eta duktility hobetzeko erabiltzen da. Eragin aldatzaile ohikoenak elastomeroak dira, hala nola:
Aldatzaile horiek PBT matrizearen barruan gomazko fase bereizia osatzen dute. Energia xurgatzen dute inpaktuan zehar, pitzadurak hastea eta hedatzea saihestuz.
Eraginaren indarra nabarmen handitu daiteke, batez ere tenperatura baxuetan. Hala ere, modulua eta beroarekiko erresistentzia zertxobait konprometitu daitezke.
Beste aldaketa batzuk
PBTk beste hainbat aldaketa jasan ditzake baldintza zehatzak betetzeko:
UV egonkortzaileak gehitu daitezke eguzki argientzako erresistentzia hobetzeko.
Lubrifikatzaileak, ptfe edo silikona bezala, marruskadura eta higadura murrizteko txertatu daiteke.
Elikagaien kalifikazioa PBT eskuragarri dago elikagaiekin eta edariekin harremanetan jartzeko aplikazioetarako.
Eragile antistatikoak karga estatikoak aplikazio elektronikoetan xahutzeko erabil daitezke.
Koloreak eta pigmentuak gehitu daitezke helburu estetikoetarako.
Beheko taulan, PBT propietateetan aldaketa desberdinen funtsezko efektuak laburbiltzen ditu:
| aldaketaren | indarraren | zurruntasuna | Eraginaren | inpaktuaren dimentsioaren | egonkortasuna |
| Beirazko zuntz | E ↑ | E ↑ | E ↓ | E ↑ | E ↑ |
| Mineral betegarri | E ↑ | E ↑ | E ↓ | E ↑ | E ↑ |
| Sugar atzeragarria | E ↓ | E ↓ | E ↓ | E ↓ | E ↓ |
| Eraginaren aldatzailea | E ↓ | E ↓ | E ↑ | E ↓ | E ↓ |
PBTrako prozesatzeko teknikak
PBT material termoplastikoa da, hainbat teknika erabiliz prozesatu ahal izateko. Azter ditzagun metodo ohikoenak eta horien funtsezko parametroak.
moldura
Injekzio moldaketa PBT prozesatzeko erabiltzen den metodo ohikoena da. Materiala urtzen tenperatura berotzen da arteko 230 ° C eta 270 ºC . Ondoren, -tan mantentzen den molde batean injektatu da 40-80 ºC presio altuan (normalean 100-140 MPA ). optimizatzea : Tratatzeko parametroak gisa urtutako tenperatura eta injekzio-presioa , zati hobeak kalitatea hobetzeko eta akatsak murrizten ditu worping edo Hondoratutako markak.
| parametroa | Injekzioaren |
| Urtu tenperatura | 230-270 ° C |
| Moldearen tenperatura | 40-80 ° C |
| Injekzioaren presioa | 100-140 MPA |
Erusio
Estrusioa beste teknika da . produktu erdi bukatutako xaflak, hagaxkak eta profilak bezalako Estrusioan zehar, PBT urtu eta behartuta dago, urtzen den tenperatura artean kontrolatuta 230 ºC eta 250 ºC . Eskuineko torlojuaren abiadura eta hozte-tasa mantentzea ezinbestekoa da dimentsioko zehaztasunerako.
| Estrusio parametroa | balio optimoa |
| Urtu tenperatura | 230-250 ° C |
| Torloju abiadura | Egokitutako irteera arabera |
Kolpe moldurak
Kolpe moldaketa egiteko erabiltzen da . zati hutsak botilak edo edukiontziak bezalako Prozesu honetan, PBT hodi batean erauzten da, parison izenekoa, orduan airea pizten da forma osatzeko. Urtu tenperatura eta airearen presioa Gako-rolak jolastu produktu leuna eta uniformea bermatzeko.
| Parametroen | aplikazioa |
| Urtu tenperatura | 230-250 ° C |
| Airearen presioa | Zati hutsak optimizatuta |
Konpresioaren moldura
Konpresio-moldurak PBT molde berotu bihurtzea eta presiopean konprimitzea dakar. Metodo hau normalean egiteko erabiltzen da horma handiak edo lodiak . Formaren atxikipen zehatza behar duten osagai sendoak eta iraunkorrak behar dituzten aplikazioetarako aproposa da.
PBT konpresioaren moldurako prozesatzeko parametro tipikoak hauek dira:
Urtu tenperatura: 230 ° C eta 250 ºC
Moldearen tenperatura: 150 ° C eta 180 ° C
Moldatzeko presioa: 10 eta 50 mpa
3D inprimaketa pbtarekin
Gutxiago arrunta izan arren, PBT prozesatu daiteke 3D inprimatzeko teknikak erabiliz Fusion Fusion Fabrication (FFF) edo laser sinterizazio selektiboa (SLS). ekoizteko egokia da . pieza konplexuak eta iraunkorrak Indar handiko Inprimatze-ezarpenak optimizatzeak estrusioaren tenperatura eta inprimatze abiadura bezalakoak, geruza leunak eta atxikimendu sendoak bermatzen ditu.
| 3D inprimatzeko parametroaren eragina | Kalitateari buruzko |
| Estrusioaren tenperatura | Geruzaren loturari eragiten dio |
| Inprimatu abiadura | Zehaztasuna kontrolatzen du |
PBT aplikazioak
PBT-k industria sorta zabal batean aurkitzen du propietate bikainengatik. Azter ditzagun aplikazioaren funtsezko arlo batzuk.
Automozioaren industria
PBT oso erabilia da automobilgintzan , iraunkortasuna, beroarekiko erresistentzia eta erresistentzia kimikoa direla eta. bezalako osagaiak dira Bumpers , gorputz panelak , motor panelak bezalako osagaiak eta transmisio osagaiak . Adibidez, PBT normalean leiho motordunen , engranaje-kutxetan eta erradiadorearen leihoetan aurkitzen da , eta bertan errendimendu bikaina eskaintzen du ingurune gogorretan.
| Automotive Part | PTT aplikazioa |
| Kolpeak | Eraginaren erresistentzia eta malgutasuna |
| Motor zatiak | Isolamendu elektrikoa eta iraunkortasuna |
| Transmisio osagaiak | Olioekiko erresistentzia kimikoa |
Elektronika eta etxetresna elektrikoak
, Elektronika sektorean PBT balio isolamendu elektrikoaren propietateetarako balio du. erabiltzen da Konektoreen , hozte zaleetan eta transformadoreetan , segurtasuna eta iraunkortasuna bermatuz. PBT ere material ezaguna da kontsumo elektronikoko elektronikan eta etxeko tresnetan , hozkailu eta garbigailuak bezala, non indar mekanikoa eta egonkortasun termikoa eskaintzen dituen.
| Osagai elektronikoa | pbt erabilera |
| Lokailuak | Isolamendu elektrikoa |
| Hozteko zaleak | Beroarekiko erresistentzia |
| Transformadoreak eta erreleboak | Etxebizitza iraunkorra, bero kudeaketa |
Kontsumo ondasunak
, PBT normalean Kontsumo ondasunetan aurkitzen da etxeko bezalako elementuetan elementuetan eta kafe-fabrikatzaileen zatiak . Bere indarra eta iraunkortasuna aukera ezin hobea da kirol-produktuetarako , besteak beste, izotz patina eta potentzia zulagailuak.
Gailu medikoak
PBTren bio-konplikagarritasuna eta erresistentzia kimikoa egokia da gailu medikoetarako . Maiz erabiltzen da material kirurgikoetan , inplante ortopedikoak , eta ekipamendu medikoak . material zehatzak, iraunkorrak eta higienikoak behar dituzten Hezetasun txikiko xurgapenak epe luzerako fidagarritasuna bermatzen du ingurune medikoetan.
| Gailu medikoa | PBT rola |
| Instrumentu kirurgikoak | Iraunkortasuna eta biokompatibilitatea |
| Inplante ortopedikoak | Erresistentzia eta egonkortasun kimikoa |
Iturgintza eta fluidoen manipulazioa
sistemetan , PBT Iturgintza eta fluidoen manipulazio erabiltzen da balbulen , burdinerentzat eta pump impellers . Produktu kimikoekiko erresistentzia, hezetasun txikiko xurgapena eta iraunkortasun handia ezin hobea da ura, olioak eta garbiketa eragileek jasaten dituzten osagaiak.
| Iturgintzako osagaia | PBT erabilera |
| Balbulak eta burdineria | Erresistentzia kimikoa |
| Ponpa-inpelterrak | Iraunkortasuna fluidoen esposizioaren azpian |
Makineria Industrialeko
PBTk paper garrantzitsua du industria-makinetan , fabrikatzeko erabiltzen dena errodamenduak , engranaje , kamerak eta arrabolak . Osagai hauek PBTren marruskadura baxuko , higaduraren erresistentzia eta indar mekaniko handia dituzte.
| PART | PBT aplikazioa |
| Errodamenduak eta engranajeak | Higadura erresistentzia, marruskadura txikia |
| Arrabolak eta kamerak | Iraunkortasuna eta zehaztasuna |
Elikagaiak prozesatzeko ekipoak
PBT erabiltzen da elikagaien kalifikazio aplikazioetan betetzeagatik FDA araudia . Askotan aurkitu ohi da zinta garraiatzaileen , elikagaien prozesatzeko palak eta janaria kudeatzen duten beste makineria batzuk. PBT-k hezetasunarekiko eta garbiketa-agenteekiko erresistentzia aproposa da elikagaien prozesatzeko ekipo higieniko eta fidagarrietan.
| Elikagaiak prozesatzeko osagaia | PBT erabilera |
| Garraiatzaile gerrikoak | FDA betetzea, hezetasunarekiko erresistentzia |
| Elikagaien prozesatzeko palak | Iraunkortasuna eta garbitasuna |
PBTren abantailak eta desabantailak
Edozein material bezala, PBTek bere indarguneak eta mugak ditu.
Abantailak
PBT-k hainbat abantaila ditu hainbat industria baino gehiagotan, errendimendu handiko aplikazioetarako aukera ezaguna bihurtuz.
Propietate mekaniko bikainak eta dimentsio egonkortasuna
PBT indar , gogortasuna eta zurruntasuna ditu , estres mekanikoan iraunkorra bihurtuz. mantentzen du Dimentsioaren egonkortasuna , ingurumen baldintza desberdinetan ere, osagaiek forma mantentzen dute.
Produktu kimiko altuak eta higaduraren erresistentzia
PBT-k produktu kimiko ugari ditu, baita disolbatzaileen , erregaiak eta olioak barne . Higaduraren erresistentziak egokiak dira engranajeak bezalako piezak mugitzeko, non marruskaduraren murrizketa ezinbestekoa da.
Isolamendu elektriko ona
polimero honek isolamendu elektrikoan nabarmentzen du, altua indar dielektriko eta galera dielektriko baxua . Energia ihesak ekiditen ditu eta oso erabilia da elektronikan eta osagai elektrikoetan.
Hezetasun txikiko xurgapena eta UV erresistentzia
, hezetasun txikiko xurgapenarekin PBTk bere propietate mekanikoak mantentzen ditu ingurune hezeetan. eusten dio UV erradiazioari , denboran zehar degradazio esanguratsurik gabeko kanpoko erabilerarako aproposa bihurtuz.
Desabantailak
PBT-k indar asko ditu bitartean, kontuan hartu beharreko muga batzuk ere baditu.
Molde altua txikitu PBT-k
egiten du molde txikiko txikitu prozesatzean, erronka handia izan dezan zati konplexuetan dimentsioko zehaztasuna mantentzeko. Moldaketa teknika zehatzak beharrezkoak dira txikitu ahal izateko.
Hidrolisiarekiko sentikortasuna
PBTren eragozpen garrantzitsu bat hidrolisiaren sentikortasuna da . esposizio luzea Hezetasunaren eta ur beroarekiko materiala denborarekin degradatu daiteke, uretako inguruneetan erabiltzea mugatuz.
sentsibilitatearen eta notaren sentsibilitatearen joera
, PBT-k Desberdintasun handiko joera du joera joateko , bereziki zati handi edo korapilatsuetan. Gainera, PBT-k ezabatuek sentsibilitatea erakusten dute , estresarekin lotutako hausturak jasanezinak bihurtuz.
Beroaren desbideratze tenperatura (HDT)
beste ingeniaritza plastiko batzuekin alderatuta, PBTk HDT txikiagoa du , esan nahi du ezin dela egokia tenperatura altuko aplikazioetarako indarrik gabe edo kalifikazio berezirik gabe.
| Abantailak | desabantailak |
| Ezaugarri mekaniko bikainak | Molde altua txikitzea |
| Dimentsio handiko egonkortasuna | Hidrolisirako sentsibilitatea |
| Kimika eta higadura erresistentzia ona | Sentsibilitatea garraiatzeko eta notch |
| Isolamendu elektriko fidagarria | Beroaren desbideratze tenperatura txikiagoa beste batzuekin alderatuta |
| Hezetasun txikiko xurgapena eta UV erresistentzia |
|
Bukaera
Polybutylene Terephtalate (PBT) nabarmentzen da bere indar mekanikoko , erresistentzia kimikoagatik eta dimentsioaren egonkortasuna lortzeko . Bere aldakortasunak ezinbestekoa da automobilgintza, elektronika eta gailu medikoak bezalako industrietan. PBTren propietateak, prozesatzeko teknikak eta aplikazioak ulertzea funtsezkoa da material egokia hautatzeko eta produktuaren diseinu optimoa bermatzeko.
Aholkuak: beharbada plastiko guztiak interesatzen zaizkizu
