Polybutylene terephthalate (PBT) iko kila mahali, kutoka kwa gari lako hadi umeme. Lakini ni nini hasa? Thermoplastic ya uhandisi wa nusu-fuwele ni mali ya familia ya Polyester na inatoa usawa wa nguvu na uimara.
Katika chapisho hili, tutachunguza kile kinachofanya PBT kuwa ya kipekee, mali zake, njia za usindikaji, na jinsi inatumiwa katika tasnia kama magari na umeme.
Je! Polybutylene terephthalate (PBT) ni nini?
Polybutylene terephthalate (PBT) ni thermoplastic ya nusu-fuwele katika familia ya Polyester. Inajulikana kwa nguvu yake, kubadilika, na kupinga kemikali. Kwa sababu ya mali hizi, PBT hutumiwa sana katika magari, umeme, na matumizi ya viwandani.
Muundo wa kemikali na muundo wa PBT
Muundo wa kemikali wa PBT unawakilishwa na formula (C12H12O4) n. Polymer ina minyororo mirefu inayoundwa kupitia vifungo vya ester. Vifungo hivi vinatoa nyenzo kwa uimara na upinzani wa mafuta, ambayo inafanya kuwa bora kwa mazingira magumu. Muundo wake wa nusu-fuwele hutoa utulivu wa hali ya juu, ikimaanisha inahifadhi sura yake hata chini ya mafadhaiko.
Muundo wa Masi ya polybutylene terephthalate
Vipengele muhimu ni pamoja na:
1,4-Butanediol (BDO) : Inaongeza kubadilika na husaidia katika upinzani wa kemikali.
Asidi ya Terephthalic (TPA) au dimethyl terephthalate (DMT) : hutoa ugumu na uadilifu wa muundo.
Mchanganyiko wa PBT
Uzalishaji wa PBT unajumuisha athari ya polycondensation kati ya dimethyl terephthalate (DMT) au asidi ya terephthalic (TPA) na 1,4-butanediol (BDO).
Malighafi:
Mchanganyiko huanza na athari ya esterization, ambapo BDO humenyuka na DMT au TPA. Wakati wa kutumia DMT, methanoli hutolewa kama bidhaa. Na TPA, maji hutolewa. Mmenyuko ufuatao huondoa BDO ya ziada, na kusababisha malezi ya minyororo mirefu ya polymer kupitia athari za condensation.
Viwango vya kemikali:
Mmenyuko wa DMT:
Majibu ya TPA:
Athari hizi hufanyika kwa joto la juu, kawaida kati ya 230 ° C na 250 ° C , na chini ya hali ya utupu. Vichocheo pia vinaweza kutumiwa kuharakisha athari na kuhakikisha uzani wa juu wa Masi.
| Aina ya mmenyuko wa | ya bidhaa | hali ya athari |
| DMT na BDO | Methanoli | 230-250 ° C, utupu |
| TPA na BDO | Maji | 230-250 ° C, utupu |
Utaratibu huu wa polycondensation ni muhimu kuunda minyororo ya polymer ya kudumu, sugu ya joto ambayo hufafanua PBT.
PBT kama mwanachama wa familia ya Polyester
Kama polyester, PBT inashiriki kufanana na polyesters zingine kama Polyethilini terephthalate (PET) . Walakini, inajitenga kupitia kiwango chake cha haraka cha fuwele na joto la chini la usindikaji. Hii inaruhusu kuumbwa kuwa maumbo ya ndani kwa urahisi. Ikilinganishwa na polyesters zingine, PBT ina mali bora ya mitambo na upinzani bora wa kemikali, na kuifanya kuwa kamili kwa sehemu zilizo wazi kwa mafuta, mafuta, na joto la juu.
Mali ya PBT
PBT inaonyesha mchanganyiko wa kipekee wa mali ambayo inafanya iwe sawa kwa matumizi anuwai. Wacha tuangalie kwa karibu sifa zake muhimu.
| ya | mali ya mali | Maelezo |
| Mali ya mwili | Wiani | 1.31 g/cm³ |
| Kupunguza Kielelezo cha Oksijeni | 25% |
| Unyonyaji wa unyevu (masaa 24) | 0.08%-0.1% |
| Utulivu wa mwelekeo | Bora |
| Upinzani wa UV | Nzuri |
| Mali ya mitambo | Nguvu tensile | 40-50 MPA |
| Modulus ya kubadilika | 2-4 GPA |
| Elongation wakati wa mapumziko | 5-300% |
| Upinzani wa kuteleza | Juu kwa joto lililoinuliwa |
| Mali ya mafuta | Joto la kupunguka kwa joto (HDT) | 115-150 ° C (saa 0.46 MPa); 50-85 ° C (saa 1.8 MPa) |
| Max inayoendelea joto la huduma | 80-140 ° C. |
| Upinzani wa moto | Inapatikana katika darasa la kuzuia moto |
| Mgawo wa upanuzi wa mafuta | 6-10 x 10⁻⁵/° C. |
| Mali ya umeme | Nguvu ya dielectric | 15-30 kV/mm |
| Dielectric mara kwa mara @ 1 kHz | 2.9-4 |
| Urekebishaji wa kiasi | 14-17 x 10⊃1; ⁵ ohm.cm |
| Upinzani wa kemikali | Upinzani wa kemikali | Upinzani wenye nguvu kwa asidi iliyoongezwa, alkoholi, hydrocarbons, vimumunyisho, mafuta |
| UV na upinzani wa doa | Juu |
| Upinzani kwa vimumunyisho vya kikaboni, mafuta | Bora |
Mali ya mwili
PBT inatoa utulivu bora wa hali, hata chini ya hali tofauti za mazingira. Inayo unyevu wa chini wa unyevu, kawaida karibu 0.1% baada ya masaa 24 ya kuzamishwa.
Upataji huu wa unyevu wa chini unachangia uimara wake chini ya mkazo wa mafuta na mazingira magumu ya kemikali. PBT inaweza kudumisha sura na utendaji wake katika hali zinazohitaji.
Mali ya mitambo
PBT ina nguvu ya juu, ugumu, na ugumu. Hapa kuna viashiria vya upimaji:
| mali | thamani ya |
| Nguvu tensile | 50-60 MPA |
| Modulus ya kubadilika | 2.3-2.8 GPA |
| Elongation wakati wa mapumziko | 50-300% |
PBT pia inaonyesha nguvu nzuri ya athari ya vitendo. Inaweza kuhimili mizigo ya ghafla bila kupasuka au kuvunja.
Kipengele kingine muhimu ni upinzani wake wa kuteleza. PBT inaweza kudumisha sura yake chini ya mafadhaiko ya kila wakati, hata kwa joto lililoinuliwa.
Mali ya mafuta
PBT ina joto la juu la joto la joto (HDT) ikilinganishwa na plastiki nyingine nyingi za uhandisi. Kwa mfano, kwa mzigo wa 1.8 MPa, HDT yake ni karibu 60 ° C, wakati Polypropylene ni 50 ° C tu.
Pia ina kiwango cha juu cha kiwango cha joto, inaonyesha uwezo wake wa kuhifadhi mali kwenye joto lililoinuliwa. PBT inaweza kuhimili safari za muda mfupi za mafuta na mfiduo wa joto wa muda mrefu bila uharibifu mkubwa.
Mali ya umeme
PBT inatoa upinzani mkubwa wa umeme na nguvu ya dielectric. Sifa hizi hufanya iwe bora kwa kuhami vifaa vya umeme.
Inalinda dhidi ya kutokwa, kuvuja, na kuvunjika kwa mzunguko wa nguvu. Upotezaji wa chini wa dielectric wa PBT pia hufanya iwe inafaa kwa matumizi ya juu ya frequency ya elektroniki.
Upinzani wa kemikali
PBT inaonyesha upinzani kwa anuwai ya kemikali, pamoja na:
Asidi iliyoongezwa
Alkoholi
Hydrocarbons
Vimumunyisho vya kunukia
Mafuta na grisi
Upinzani huu wa kemikali hufanya PBT inafaa kwa sehemu zilizo wazi kwa vimumunyisho vya kikaboni, petroli, na mafuta. Inaweza kudumisha uadilifu wake katika mazingira yenye fujo ya kemikali.
PBT pia hutoa upinzani mzuri wa UV, kuzuia uharibifu kutoka kwa mfiduo wa jua. Upinzani wake wa doa huongeza uimara wake na rufaa ya uzuri.
Aina na marekebisho ya PBT
Daraja za PBT ambazo hazijakamilika
Daraja za PBT ambazo hazijakamilika ni aina ya msingi ya nyenzo bila nyongeza yoyote. Wanatoa usawa wa mali inayofaa kwa matumizi mengi.
Daraja hizi huja katika anuwai ya viscosities kuyeyuka, kutoa usindikaji kubadilika kwa ukingo wa sindano na extrusion.
Glasi Fiber iliyoimarishwa PBT
PBT iliyoimarishwa ya glasi ni muundo maarufu. Kuongezewa kwa nyuzi za glasi huongeza sana mali ya mitambo ya nyenzo.
Nguvu tensile, modulus ya kubadilika, na nguvu ya kushinikiza inaweza kuongezeka kwa mara 2 hadi 3 ikilinganishwa na darasa ambazo hazijakamilika. Hii inafanya glasi ya glasi iliyoimarishwa kuwa bora kwa matumizi ya muundo.
Yaliyomo ya nyuzi yanaweza kutofautiana, kawaida kuanzia 10% hadi 50%. Yaliyomo juu ya nyuzi husababisha nguvu kubwa na ugumu lakini ilipunguza ductility.
PBT iliyojazwa na madini
Filamu za madini, kama vile talc na kaboni kaboni, zinaweza kuongezwa kwa PBT. Filamu hizi zinaboresha utulivu wa hali na hupunguza shrinkage wakati wa ukingo.
Daraja zilizojazwa na madini ya PBT hutoa kuongezeka kwa ugumu na upinzani wa joto ikilinganishwa na darasa zisizo na kipimo. Walakini, nguvu ya athari inaweza kupunguzwa kidogo.
Moto-Retardant PBT
PBT ya moto-retardant ni muhimu kwa matumizi na mahitaji magumu ya usalama wa moto. Retardants anuwai ya moto inaweza kutumika, kila moja na faida zake mwenyewe na vikwazo.
Vipimo vya moto vya halogenated, kama vile misombo ya brominated, ni nzuri lakini inaweza kukabiliwa na wasiwasi wa mazingira. Njia mbadala ambazo hazina haki, kama viongezeo vya msingi wa fosforasi, zinapata umaarufu.
Chaguo la moto wa moto huathiri sio tu utendaji wa moto lakini pia mali zingine kama nguvu ya mitambo, upinzani wa joto, na insulation ya umeme.
PBT iliyobadilishwa-athari
Marekebisho ya athari hutumiwa kuboresha ugumu na ductility ya PBT. Marekebisho ya athari za kawaida ni elastomers, kama vile:
Marekebisho haya huunda sehemu tofauti ya rubbery ndani ya matrix ya PBT. Wanachukua nishati wakati wa athari, kuzuia uanzishaji wa ufa na uenezi.
Nguvu ya athari inaweza kuongezeka sana, haswa kwa joto la chini. Walakini, modulus na upinzani wa joto unaweza kuathiriwa kidogo.
Marekebisho mengine
PBT inaweza kupitia marekebisho mengine kadhaa kukidhi mahitaji maalum:
Vidhibiti vya UV vinaweza kuongezwa ili kuboresha upinzani wa jua na hali ya hewa.
Mafuta, kama PTFE au silicone, yanaweza kuingizwa ili kupunguza msuguano na kuvaa.
PBT ya kiwango cha chakula inapatikana kwa matumizi katika kuwasiliana na chakula na vinywaji.
Mawakala wa antistatic wanaweza kutumika kutenganisha malipo ya tuli katika matumizi ya elektroniki.
Rangi na rangi zinaweza kuongezwa kwa madhumuni ya uzuri.
Jedwali hapa chini lina muhtasari wa athari muhimu
| juu | mali | tofauti | ya | marekebisho | za |
| Nyuzi za glasi | ↑ | ↑ | ↓ | ↑ | ↑ |
| Filler ya madini | ↑ | ↑ | ↓ | ↑ | ↑ |
| Moto Retardant | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ | ↓ |
| Marekebisho ya athari | ↓ | ↓ | ↑ | ↓ | ↓ |
Mbinu za usindikaji kwa PBT
PBT ni nyenzo ya thermoplastic ambayo inaweza kusindika kwa kutumia mbinu mbali mbali. Wacha tuchunguze njia za kawaida na vigezo vyao muhimu.
ya sindano
Ukingo wa sindano ndio njia ya kawaida inayotumika kwa usindikaji PBT. Nyenzo hiyo ina joto hadi joto la kuyeyuka kati ya 230 ° C na 270 ° C. Halafu huingizwa ndani ya ukungu iliyohifadhiwa kwa 40-80 ° C chini ya shinikizo kubwa (kawaida 100-140 MPa ). Kuboresha usindikavya vigezo warping au alama za kuzama.
| paramu | Mchanganyiko wa |
| Kuyeyuka joto | 230-270 ° C. |
| Joto la Mold | 40-80 ° C. |
| Shinikizo la sindano | 100-140 MPA |
Extrusion
Extrusion ni mbinu nyingine inayotumiwa sana kwa kutengeneza bidhaa zilizomalizika kama shuka, viboko, na maelezo mafupi. Wakati wa extrusion, PBT huyeyuka na kulazimishwa kupitia kufa, na joto la kuyeyuka linadhibitiwa kati ya 230 ° C na 250 ° C. Kudumisha sahihi kasi ya screw na kiwango cha baridi ni muhimu kwa usahihi wa sura.
| ya paramu ya ziada | Thamani |
| Kuyeyuka joto | 230-250 ° C. |
| Kasi ya screw | Kubadilishwa kulingana na pato |
Piga ukingo
Ukingo wa pigo hutumiwa kwa kutengeneza sehemu zenye mashimo kama chupa au vyombo. Katika mchakato huu, PBT hutolewa ndani ya bomba, inayoitwa parison, kisha hewa hupigwa ndani yake ili kuunda sura. Melt joto na shinikizo la hewa huchukua majukumu muhimu katika kuhakikisha bidhaa laini, sawa.
| ya parameta | Maombi |
| Kuyeyuka joto | 230-250 ° C. |
| Shinikizo la hewa | Iliyoboreshwa kwa sehemu za mashimo |
Ukingo wa compression
Ukingo wa compression unajumuisha kuweka PBT ndani ya ukungu wenye joto na kuisisitiza chini ya shinikizo. Njia hii kawaida hutumiwa kwa sehemu kubwa au nene-ukuta . Ni bora kwa programu zinazohitaji vifaa vikali, vya kudumu ambavyo vinahitaji utunzaji sahihi wa sura.
Vigezo vya kawaida vya usindikaji wa ukingo wa compression ya PBT ni:
Joto la kuyeyuka: 230 ° C hadi 250 ° C.
Joto la Mold: 150 ° C hadi 180 ° C.
Shinikiza ya ukingo: 10 hadi 50 MPa
Uchapishaji wa 3D na PBT
Ingawa ni ya kawaida, PBT inaweza kusindika kwa kutumia mbinu za uchapishaji za 3D kama utengenezaji wa filimbi iliyosafishwa (FFF) au kuchagua laser sintering (SLS). Inafaa kwa kutengeneza sehemu ngumu, za kudumu na nguvu kubwa. Kuboresha mipangilio ya kuchapisha kama joto la extrusion na kasi ya kuchapisha inahakikisha tabaka laini na kujitoa kwa nguvu. Athari
| ya paramu ya uchapishaji ya 3D | kwenye ubora |
| Joto la extrusion | Huathiri dhamana ya safu |
| Kasi ya kuchapisha | Inadhibiti usahihi |
Maombi ya PBT
PBT hupata matumizi katika anuwai ya viwanda kwa sababu ya mali yake bora. Wacha tuchunguze baadhi ya maeneo muhimu ya maombi.
Sekta ya magari
PBT hutumiwa sana katika tasnia ya magari kwa sababu ya uimara wake, upinzani wa joto, na upinzani wa kemikali. Ni bora kwa vifaa kama Bumpers , paneli za mwili wa , sehemu za , na vifaa vya maambukizi . Kwa mfano, PBT hupatikana kawaida kwenye ganda la magari , sanduku za gia za , na windows za radiator , ambapo hutoa utendaji bora katika mazingira magumu. Maombi ya
| Sehemu ya Magari | PBT |
| Bumpers | Upinzani wa athari na kubadilika |
| Sehemu za gari | Insulation ya umeme na uimara |
| Vipengele vya maambukizi | Upinzani wa kemikali kwa mafuta |
Elektroniki na vifaa vya umeme
Katika sekta ya umeme , PBT inathaminiwa kwa mali yake ya insulation ya umeme . Inatumika katika viunganisho , vya baridi , na transfoma , kuhakikisha usalama na uimara. PBT pia ni nyenzo maarufu katika vifaa vya umeme na vifaa vya nyumbani kama jokofu na mashine za kuosha, ambapo hutoa nguvu zote za mitambo na utulivu wa mafuta. Matumizi ya
| sehemu ya elektroniki | ya PBT |
| Viunganisho | Insulation ya umeme |
| Mashabiki wa baridi | Upinzani wa joto |
| Transfoma na Relays | Nyumba ya kudumu, usimamizi wa joto |
Bidhaa za watumiaji
Katika bidhaa za watumiaji , PBT hupatikana kawaida katika vitu vya kaya kama vifaa vya kusafisha utupu na sehemu za mtengenezaji wa kahawa . Nguvu yake na uimara pia hufanya iwe chaguo bora kwa bidhaa za michezo , pamoja na nyayo za skate za barafu na nyumba za kuchimba visima vya nguvu.
Vifaa vya matibabu
BioCompatibility ya PBT na upinzani wa kemikali hufanya iwe inafaa kwa vifaa vya matibabu . Mara nyingi hutumiwa katika vifaa vya upasuaji , vya mifupa , na vifaa vya matibabu ambavyo vinahitaji vifaa sahihi, vya kudumu, na vya usafi. Unyonyaji wa unyevu wa chini huhakikisha kuegemea kwa muda mrefu katika mazingira ya matibabu.
| Kifaa cha Matibabu | Jukumu la |
| Vyombo vya upasuaji | Uimara na biocompatibility |
| Implants za mifupa | Upinzani wa kemikali na utulivu |
Mabomba na utunzaji wa maji
Katika mifumo ya utunzaji wa maji na maji , PBT hutumiwa kwa valves , vifaa vya , na waingizaji wa pampu . Upinzani wake kwa kemikali, kunyonya kwa unyevu wa chini, na uimara mkubwa hufanya iwe kamili kwa vifaa vilivyo wazi kwa maji, mafuta, na mawakala wa kusafisha. Matumizi
| ya sehemu ya | PBT |
| Valves na fittings | Upinzani wa kemikali |
| Waingizaji wa pampu | Uimara chini ya mfiduo wa maji |
Mashine ya Viwanda
PBT inachukua jukumu muhimu katika mashine za viwandani , ambapo hutumiwa kutengeneza , , za gia , cams na rollers . Vipengele hivi vinanufaika na wa chini wa msuguano wa PBT , upinzani , na nguvu kubwa ya mitambo.
| Sehemu ya | PBT Maombi |
| Fani na gia | Vaa upinzani, msuguano wa chini |
| Rollers na cams | Uimara na usahihi |
Vifaa vya usindikaji wa chakula
PBT inatumika katika matumizi ya kiwango cha chakula kwa sababu ya kufuata kwake kanuni za FDA . Mara nyingi hupatikana katika mikanda , ya usindikaji wa chakula , na mashine zingine ambazo hushughulikia chakula. Upinzani wa PBT kwa unyevu na mawakala wa kusafisha hufanya iwe bora kwa vifaa vya usindikaji wa chakula na vya kuaminika.
| sehemu ya usindikaji wa chakula | Matumizi ya |
| Mikanda ya conveyor | Utaratibu wa FDA, upinzani wa unyevu |
| Blades za usindikaji wa chakula | Uimara na usafi |
Manufaa na hasara za PBT
Kama nyenzo yoyote, PBT ina nguvu na mapungufu yake.
Faida
PBT inatoa faida kadhaa muhimu katika tasnia nyingi, na kuifanya kuwa chaguo maarufu kwa matumizi ya utendaji wa hali ya juu.
Tabia bora za mitambo na utulivu wa hali ya juu
PBT inajivunia ya juu , nguvu , na ugumu , na kuifanya iwe ya kudumu chini ya mkazo wa mitambo. Inashikilia utulivu wa hali ya juu , hata chini ya hali tofauti za mazingira, kuhakikisha vifaa vinahifadhi sura zao.
Kemikali ya juu na upinzani wa
PBT inapinga kemikali anuwai, pamoja na vimumunyisho , mafuta ya , na mafuta . wake wa kuvaa Upinzani hufanya iwe mzuri kwa sehemu za kusonga kama gia, ambapo kupunguzwa kwa msuguano ni muhimu.
Insulation nzuri ya umeme
polymer hii inazidi katika insulation ya umeme , na nguvu ya juu ya dielectric na upotezaji wa chini wa dielectric . Inazuia uvujaji wa nishati na hutumiwa sana katika vifaa vya umeme na umeme.
Unyonyaji wa unyevu wa chini na upinzani wa UV
na ngozi ya chini ya unyevu , PBT inashikilia mali zake za mitambo katika mazingira yenye unyevu. Pia inapinga mionzi ya UV , na kuifanya kuwa bora kwa matumizi ya nje bila uharibifu mkubwa kwa wakati.
Hasara
Wakati PBT ina nguvu nyingi, pia ina mapungufu ambayo lazima yazingatiwe.
PBT ya kiwango cha juu cha Shrinkage
inaonyesha kiwango cha juu cha ukungu wakati wa usindikaji, na kuifanya iwe changamoto kudumisha usahihi wa sura katika sehemu ngumu. Mbinu sahihi za ukingo ni muhimu kupunguza shrinkage.
Usikivu wa hydrolysis
moja muhimu ya PBT ni unyeti wake kwa hydrolysis . Mfiduo wa muda mrefu wa unyevu na maji ya moto unaweza kudhoofisha nyenzo kwa wakati, na kupunguza matumizi yake katika mazingira yaliyo wazi ya maji.
Kukabiliwa na unyeti wa kupunguka na notch
kwa sababu ya shrinkage tofauti , PBT inakabiliwa na warping , haswa katika sehemu kubwa au ngumu. Kwa kuongeza, PBT isiyo na nguvu inaonyesha unyeti wa notch , na kuifanya iweze kuhusika zaidi na fractures zinazohusiana na mafadhaiko.
Joto la chini la joto la joto (HDT)
ikilinganishwa na plastiki zingine za uhandisi, PBT ina HDT ya chini , ikimaanisha kuwa haifai kwa matumizi ya joto la juu bila kuimarisha au darasa maalum.
| Faida | hasara |
| Tabia bora za mitambo | Shrinkage ya juu ya ukungu |
| Utulivu wa hali ya juu | Usikivu wa hydrolysis |
| Kemikali nzuri na upinzani wa kuvaa | Kukabiliwa na unyeti na unyeti wa notch |
| Insulation ya umeme ya kuaminika | Joto la chini la joto la joto ikilinganishwa na wengine |
| Unyonyaji wa unyevu wa chini na upinzani wa UV |
|
Hitimisho
Polybutylene terephthalate (PBT) inasimama kwa mitambo , upinzani wake wa kemikali wa , na utulivu wa hali ya juu . Uwezo wake hufanya iwe muhimu katika tasnia kama magari, vifaa vya umeme, na vifaa vya matibabu. Kuelewa mali ya PBT, mbinu za usindikaji, na matumizi ni muhimu kwa kuchagua nyenzo sahihi na kuhakikisha muundo bora wa bidhaa.
Vidokezo: Labda unavutiwa na plastiki zote
