PBT инженерлік пластикалық модификациясының зерттеу мәртебесі және қолданылуы

PBT Бұл терефталь қышқылынан (PTA) немесе диметилтерефталаттан (DMT) және 1,4-бутандиолдан (BDO) поликонденсация реакциясы арқылы жасалған кристалды сызықты қаныққан полиэстердің бір түрі, жақсы механикалық қасиеттері бар, оның симметриялы молекулалық құрылымы тығыз қабаттасуды жүзеге асыра алады, жоғары кристалдылықпен төмен температурада тез кристалдануы мүмкін. Жақсы механикалық қасиеттері бар, оның симметриялы молекулалық құрылымы тығыз қабаттасуға қол жеткізе алады, жоғары кристалдылықпен төмен температурада тез кристалдануы мүмкін. PBT бөлшектерін өңдеу ағынды қалыптауды және қалыптау циклінің уақытын қысқартады, өндіріс шығындарын азайта алады, ал PBT ылғалға төзімді, абразияға төзімді, майға төзімді және басқа да артықшылықтарға ие, сырғыма да аз.

PBT құрамында кристалды және кристалды емес бөлшектер болғандықтан, оны басқа заттар қосу арқылы өзгерту оңай. Дегенмен, PBT сонымен қатар оңай жанып кетеді және кіші молекулалармен салқындатқышпен жанасады, диэлектрлік қасиеттері жеткіліксіз, жұқа қабырғалы бөлшектердің деформациясы және басқа да ақауларға бейім, бұл оның қолданылу аясын шектейді. Таза PBT шайырының өнімділігінің жетіспеушілігін өтеу үшін PBT шайыры кейбір модификациялық зерттеулерден өтті.

1. PBT инженерлік пластикалық экструзия машинасы Модификациялық зерттеулердің ағымдағы жағдайы

Соңғы жылдары тиісті кәсіпорындар жаңа технологиялар мен жаңа өнімдерді қолданудың әртүрлі салаларын әзірлеуде, PBT инженерлік пластмассалары жоғары өнімді, функционалды, әртараптандырылған бағытқа бағытталған. Өнеркәсіптік саланың қажеттіліктері үшін, PBT функционалдығын жақсарту үшін модификациялау арқылы нарықтың қолдауына ие болды. Қазіргі уақытта PBT жан-жақты өнімділігін жақсарту үшін негізінен отандық және шетелде сополимерлеу модификациясы, бейорганикалық материалдарды толтыру модификациясы, нанокомпозиттік технология, араластыру модификациясы және басқа да әдістер қолданылады. PBT материалдарын модификациялау бойынша зерттеулер негізінен жоғары беріктікке, жоғары жалынға төзімділікке, төмен деформацияға, төмен жауын-шашынға, төмен диэлектрикке және т.б. бағытталған.

механикалық қасиеттері

Таза PBT шайырының созылу беріктігі, иілу беріктігі және иілу модулі төмен, өнеркәсіптік салада кеңінен қолдануға болмайды, механикалық қасиеттерін жақсарту үшін өзгерту қажет. Шыны талшығының күшті қолданылуы, толтыру процесінің қарапайымдылығы және төмен құны сияқты артықшылықтары бар. PBT-ға шыны талшықты қосу PBT шайырының бастапқы артықшылықтарын пайдалануға мүмкіндік береді, ал PBT өнімдерінің созылу беріктігі, иілу беріктігі және ойық соққы беріктігі айтарлықтай жақсарды.

Шыны талшықтан басқа, PBT механикалық қасиеттерін жақсарту үшін басқа да талшықтарды енгізуге болады. Зенг Деминг және т.б. PBT шайырын жақсарту үшін қысқа кесілген базальтты пайдаланды, содан кейін базальттың байланыстырушы агент рөлі PBT-мен жақсы үйлесімді бола алады, PBT композиттерінің механикалық қасиеттерін тиімді түрде арттырады.

Жалынға төзімділік қасиеттері

Таза PBT түйіршіктеу машинасының тік жану дәрежесі тек HB деңгейіне жетеді, жануы оңай және үздіксіз тамшылап жанады, жалынның таралуы оңай, оны автомобильдерде, электронды құрылғыларда және тоқыма бұйымдарында және басқа да аспектілерде қолдану шектеулі. Галогенделген жалынға төзімді және галогенделмеген жалынға төзімді заттар жалынға төзімділікті өзгерту үшін PBT-ге жиі қосылады. Галогенделген жалынға төзімді заттар жанған кезде сутегі галогениді бар улы түтін шығарады, бұл адам денсаулығы мен экологиялық ортаға зиянды, ал кейбір галогенделген жалынға төзімді заттар Еуропалық Одақта тыйым салынған. PBT-нің жалынға төзімді модификациясы негізінен фосфор жалынына төзімді заттар мен бейорганикалық жалынға төзімді заттарды пайдаланады.

Бейорганикалық жалынға төзімді модификацияны қолданған кезде, тым көп мөлшерде қосу материалдың механикалық қасиеттерінің төмендеуіне әкеледі; бірақ фосфор жалынға төзімді затта мұндай ақау жоқ және түтіннің аз, уыттылығы төмен, жоғары жалынға төзімді қасиеттерге ие. Фосфор жалынға төзімді заттар әдетте тиімдірек жалынға төзімді жүйеге қол жеткізу үшін азот құрамдас қосылыстармен синергияланады. Жану процесінде фосфор жалынға төзімді заттар фосфор ангидридін түзіп, жанғыш дегидратацияны көміртектендіруге, көміртек қабатын жылу өткізгіштікті азайтуға, жанғыш газдардың түзілуін кешіктіруге немесе болдырмауға, ал қыздырудан кейін фосфор ангидриді жанғыш материалдың бетін жабатын балқытылған материал түзіп, жанғыш газдардың бөлінуіне кедергі келтіреді.

Бұрыштық деформация

PBT материалының молекулалық салыстырмалы сырғанау оңай, бағдарлау оңай, кристалдану оңай, бұл материалдың үлкен кішіреюіне әкеледі, бұл PBT бөлшектерінің, әсіресе үлкен жұқа қабырғалы бөлшектердің деформациялануына әкеледі. Шыны талшықпен күшейтілген PBT үшін, анизотропиясы бар шыны талшықтардың қосылуына байланысты, инъекциялық қалыптау кезінде әртүрлі бағыттар пайда болады, бұл бөлшектердің деформациялануын арттырады, бұл тек пластикалық өнімдердің беткі сапасына және орнату өнімділігіне ғана емес, сонымен қатар пластиктің беріктігіне де әсер етеді.

PBT бөлшектерін майыстыру үшін, бөлшектердің пішінін жақсартумен қатар, қалып дизайны мен қалыптау процесінің параметрлерін PBT материалдарының майысу деформациясын баяулату үшін де өзгертуге болады. Соңғы жылдары PBT материалдарының майысу деформациясы негізінен бейорганикалық толтыру және алтынды бірге араластыру арқылы жақсартылды. Бейорганикалық толтыруға бір бейорганикалық толтыру және шыны талшықпен біріктірілген толтыру кіреді, ал толтыру үшін қолданылатын бейорганикалық материалдарға негізінен тальк, слюда, волластонит, шыны моншақтар, каолин, кальций сульфаты мұрттары және т.б. жатады.

Жауын-шашын көрсеткіштері

Өндіріс процесінде PBT материалының шикізаты толықтай реакцияға түсе алмайтындықтан, ұсақ молекулалар, олигомерлер және т.б. пайда болады, ал өзгертілмеген PBT материалынан жасалған өнімдер белгілі бір жағдайларда тұнба түзеді, бұл бөлшектердің тиімділігіне әсер етеді. PBT материалы тоңазытқыш компрессорының ішіндегі дыбыс өшіргіште, қозғалтқыш катушкасының қаңқасында және кондиционердің оқшаулау қаңқасында және т.б. пайдаланылған кезде, арнайы жұмыс жағдайларына байланысты, хладагент түтігінде ерітілген хладагенттегі (фреон, дихлордифтордихлорметан) көптеген ұсақ молекулалардың тұнбаға түсуі хладагент түтігін оңай бітеп тастайды, бұл оның тоңазытқышының істен шығуына әкеледі.

PBT негізінен шайырдың өзінің ұсақ молекулалы цвиттерионын және құрамындағы аз мөлшердегі қоспаларды тұндырады. Белгілі бір мөлшерде адсорбентпен толтырылған шыны талшық пен жоғары тұтқырлықтағы шайырды пайдалану PBT тұнбасының мөлшерін азайтуы мүмкін. Қазіргі уақытта негізгі бейорганикалық кеуекті материалға адсорбция түзіледі және блоктаушы агент, тізбекті ұзартқыш, 1,4 циклогександиметанол (CHDM) және PBT тұнбасын модификациялаудың басқа да химиялық әдістері қосылады.

Диэлектрлік қасиеттері

Интегралдық микросхемалардағы және электромагниттік экрандаудағы PBT материалдары және басқа да қолдану салаларында диэлектрлік қасиеттер, сигнал беру жылдамдығы, сигнал жоғалуы және т.б. маңызды рөл атқарады. Соңғы жылдары оқшаулағыш материалдардың диэлектрлік қасиеттеріне қатаң талаптар қойылды, оқшаулағыш шайыр материалының диэлектрлік тұрақтылығына қойылатын талаптар 2.8-ден аспайды. Ал таза PBT материалдарының диэлектрлік қасиеттері байланыс талаптарын қанағаттандыра алмаса, PBT материалдарының диэлектрлік тұрақтылығы төмен, диэлектрлік шығыны төмен болуы өте маңызды.

Қазіргі уақытта PBT диэлектрлік қасиеттері негізінен төмен диэлектрлік тұрақты сополимерлерді толтыру және араластыру арқылы өзгертіледі, ал жиі қолданылатын толтырғыштар политетрафторэтилен ұнтағы және қуыс шыны моншақтар болып табылады. Көміртекті нанотүтікшелер де PBT материалдарының диэлектрлік қасиеттеріне белгілі бір оң әсер етеді, бірақ материалдың диэлектрлік тұрақтысының тым жоғары құрамы мен диэлектрлік шығынды қосу артады.

Электр көліктерінің қарқынды дамуымен оның жоғары вольтты беріліс материалына диэлектрлік беріктік талаптары жоғарырақ, бірақ PBT доғалық кедергісі жақсы, жоғары жылдамдықты қалыптауды жүзеге асыру оңай, бірақ диэлектрлік беріктігі төмен, электр көліктерінде жоғары вольтты беріліс үшін жүзеге асырылмайды. Электр көліктерінің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін материалдың диэлектрлік беріктігін жақсарту үшін PBT диэлектрлік қасиеттерін өзгерту үшін өткізгіш класы немесе керамикалық толтырғыш қолданылады.