Forskningsstatus og anvendelse av PBT-modifisering av tekniske plaster

PBT er en type krystallinsk lineær mettet polyester laget av tereftalsyre (PTA) eller dimetyltereftalat (DMT) og 1,4-butandiol (BDO) ved polykondensasjonsreaksjon, med gode mekaniske egenskaper, kan dens symmetriske molekylstruktur oppnå tett stabling, med høy krystallinitet, kan raskt krystalliseres ved lav temperatur. Med gode mekaniske egenskaper, dens symmetriske molekylstruktur for å oppnå tett stabling, med høy krystallinitet, kan raskt krystalliseres ved lave temperaturer. PBT-deler behandles enkelt med flytstøping og støpesyklustiden er kort, kan redusere produksjonskostnadene, og PBT har fuktbestandige, slitesterke, oljebestandige og andre fordeler, og krymping er også liten.

Siden PBT inneholder krystallinske og ikke-krystallinske deler, er det enkelt å modifisere det ved å tilsette andre stoffer. PBT er imidlertid også lett å brenne, og det kan utfelles i kontakt med små molekyler i kjølemiddelet. Utilstrekkelige dielektriske egenskaper hos tynnveggede deler gjør at de er utsatt for vridning og andre defekter, noe som begrenser bruksområdet. For å kompensere for mangelen på ren PBT-harpiks, har det blitt forsket på modifikasjoner av PBT-harpiks.

1. PBT-ekstruderingsmaskin for teknisk plast Nåværende status for modifikasjonsforskning

I de senere år har relevante bedrifter utviklet en rekke bruksområder for ny teknologi og nye produkter, og PBT-teknisk plast har blitt brukt i en retning med høy ytelse, funksjonalitet og variasjon. For å dekke behovene til industrien, er markedet blitt foretrukket gjennom modifisering for å forbedre funksjonaliteten til PBT. For tiden brukes kopolymerisasjonsmodifisering, modifisering av uorganiske materialer, nanokomposittteknologi og blandingsmodifisering hovedsakelig i inn- og utland for å forbedre den omfattende ytelsen til PBT. Forskning på modifisering av PBT-materialer fokuserer hovedsakelig på høy styrke, høy flammehemming, lav vridning, lav nedbør, lav dielektrikum og så videre.

Mekaniske egenskaper

Ren PBT-harpiks har lav strekkfasthet, bøyefasthet og bøyemodul, og kan ikke brukes mye i industrien. De må modifiseres for å forbedre de mekaniske egenskapene. Glassfiber har fordelene med god anvendelighet, enkel fyllingsprosess og lav kostnad. Tilsetning av glassfiber til PBT muliggjør at de opprinnelige fordelene med PBT-harpiksen utnyttes, og strekkfastheten, bøyefastheten og slagfastheten til PBT-produkter har blitt betydelig forbedret.

I tillegg til glassfiber kan andre fibre introduseres for å forbedre de mekaniske egenskapene til PBT. Zeng Deming et al. brukte kortkuttet basalt for å forbedre PBT-harpiksen, etter at basalt som koblingsmiddel kan bli bedre kompatibel med PBT, og dermed effektivt forbedre de mekaniske egenskapene til PBT-kompositter.

Flammehemmende egenskaper

Ren PBT-pelleteringsmaskinens vertikale forbrenningsgrad kan bare nå HB-nivå, er lett å brenne og brenner kontinuerlig drypp, flammen sprer seg lett, bruken i biler, elektroniske apparater og tekstiler og andre aspekter er begrenset. Halogenerte flammehemmere og ikke-halogenerte flammehemmere tilsettes ofte PBT for flammehemmende modifisering. Halogenerte flammehemmere frigjør giftige gasser som inneholder hydrogenhalogenid ved brenning, noe som er skadelig for menneskers helse og det økologiske miljøet, og noen halogenerte flammehemmere er forbudt i EU. Flammehemmende modifisering av PBT bruker hovedsakelig fosforflammehemmere og uorganiske flammehemmere.

Ved bruk av uorganisk flammehemmende modifikasjon vil for mye tilsetning føre til en reduksjon i materialets mekaniske egenskaper. Men fosforflammehemmere har ikke denne mangelen, og har lav røykutvikling, lav toksisitet og høye flammehemmende egenskaper. Fosforflammehemmere kombineres vanligvis med nitrogenholdige forbindelser for å oppnå et mer effektivt flammehemmende system. Fosforflammehemmere genererer fosforsyreanhydrid i forbrenningsprosessen, noe som fører til dehydrering og karbonisering av brennbart materiale. Karbonlaget kan redusere varmeledning, forsinke eller forhindre produksjonen av brennbare gasser, og etter oppvarmingen dannes et smeltet materiale som dekker overflaten av det brennbare materialet, noe som hindrer frigjøring av brennbare gasser.

Varpdeformasjon

PBT-materialets molekylære relative glidning er enkel, lett å orientere seg og krystallisere, noe som resulterer i stor krymping av materialet, noe som forårsaker vridningsdeformasjon i PBT-deler, spesielt store tynnveggede deler. For glassfiberforsterket PBT, på grunn av tilsetningen av glassfibre med anisotropi, resulterer krympingshastigheten i materialet i forskjellige retninger i sprøytestøpingen, noe som øker vridningsdeformasjonen av delene, noe som ikke bare påvirker overflatekvaliteten til plastproduktene og installasjonsytelsen, men også påvirker plastens styrke.

For vridning av PBT-deler, i tillegg til å forbedre formen på delene, kan formdesign og støpeprosessparametre også modifiseres for å redusere vridningsdeformasjonen av PBT-materialer. I de senere år har vridningsdeformasjonen av PBT-materialer hovedsakelig blitt forbedret ved hjelp av uorganisk fylling og blanding av gull. Uorganisk fylling inkluderer enkelt uorganisk fylling og kombinert fylling med glassfiber, og de uorganiske materialene som brukes til fylling inkluderer hovedsakelig talkum, glimmer, wollastonitt, glassperler, kaolin, kalsiumsulfat-whiskers og så videre.

Nedbørytelse

Ettersom råmaterialene i PBT-materialet ikke kan reagere fullstendig under produksjonsprosessen, genereres små molekyler, oligomerer osv., og produktene laget av umodifisert PBT-materiale produserer utfelling under visse forhold, noe som påvirker delenes effektivitet. Når PBT-materialet brukes i lyddemperen inne i kjøleskapskompressoren, motorspoleskjelettet og klimaanleggets isolasjonsskjelette osv., på grunn av de spesielle arbeidsforholdene, er utfellingen av et stort antall små molekyler i kjølemediet (freon, diklordifluordiklormetan) oppløst i kjølemedierøret lett å blokkere kjølerøret, slik at kjølesystemet svikter.

PBT utfeller hovedsakelig småmolekylære zwitterioner fra selve harpiksen og en liten mengde tilsetningsstoffer som finnes i den. Bruk av glassfiber og høyviskøs harpiks, fylt med en viss mengde adsorbent, kan redusere mengden PBT-utfelling. For tiden brukes det viktigste uorganiske porøse materialet til å adsorbere og tilsette blokkeringsmidler, kjedeforlengere, 1,4-cykloheksandimetanol (CHDM) og andre kjemiske metoder for modifisering av PBT-utfelling.

Dielektriske egenskaper

PBT-materialer i integrerte kretser og elektromagnetisk skjerming og andre bruksområder, spiller de dielektriske egenskapene til signaloverføringshastighet, signaltap og så videre en viktig rolle. I de senere årene har det blitt stilt strengere krav til de dielektriske egenskapene til isolasjonsmaterialer, og kravene til den dielektriske konstanten til det isolerende harpiksmaterialet overstiger ikke 2.8. Selv om de dielektriske egenskapene til rene PBT-materialer ikke kan oppfylle kommunikasjonskravene, er utviklingen av en lav dielektrisk konstant og lavt dielektrisk tap for PBT-materialer av stor betydning.

For tiden modifiseres de dielektriske egenskapene til PBT hovedsakelig ved å fylle og blande kopolymerer med lav dielektrisk konstant, og de vanlig brukte fyllstoffene er polytetrafluoretylenpulver og hule glasskuler. Karbonnanorør har også en viss positiv effekt på de dielektriske egenskapene til PBT-materialer, men tilsetning av et for høyt innhold av materialets dielektriske konstant og dielektrisk tap øker.

Med den raske utviklingen av elektriske kjøretøy er kravene til høyspenningsoverføring på kontaktmaterialet høyere. Selv om PBT-buemotstanden er god, lett å oppnå høyhastighetsstøping, men den lave dielektriske styrken, kan den ikke oppnås i elektriske kjøretøy for høyspenningsoverføring. Ved å modifisere PBT-dielektriske egenskaper ved hjelp av lederklasse eller keramisk fyllstoff, forbedres materialets dielektriske styrke for å sikre sikkerheten til elektriske kjøretøy.