Что такое полибутилентерефталат?

Полибутилентерефталат: характеристики, преимущества и недостатки

Полибутилентерефталат (ПБТ) представляет собой технический термопластический материал, обладающий хорошими механическими и электрическими свойствами.

Он сделан из трех материалов и позволяет им полимеризоваться. PBT используется в различных отраслях промышленности, таких как электроника, общая промышленность и сектор потребительских товаров, для таких материалов, как полосы, шестерни и крышки. 

Этот материал является термостойким и прочным, хотя он слаб в экстремальных условиях. Это повлияет на людей только в случае проглатывания или нагревания до экстремальных температур. По сравнению с полипропиленом, ПБТ тяжелее и менее мягкий.

Что такое полибутилентерефталат?

Полибутилентерефталат (ПБТ) представляет собой синтетический термопласт технического назначения, принадлежащий к семейству полиэфирных полимеров.

Это высокоэффективный материал, известный своими сбалансированными свойствами: высокой прочностью, жесткостью, отличной устойчивостью к пятнам, хорошим сопротивлением ползучести и низкими характеристиками влагопоглощения.

Как производится полибутилентерефталат?

Полибутилентерефталат производится путем объединения трех материалов путем этерификации, снижения температуры и последующей полимеризации материала.

Для производства PBT требуется три вида сырья: бутандиол (BDO), диметилтерефталат (DMT) и очищенная терефталевая кислота (PTA) в сочетании с различными катализаторами. Общий производственный процесс можно представить в виде следующих этапов:

  • Смешивание сырья
  • Этерификация – это процесс соединения кислоты (например, дикарбоновой кислоты, терефталевой кислоты) со спиртами (например, этиленом) для получения сложных эфиров с водой в качестве побочного продукта.
  • Преполимеризация – или отделение стадии активации катализатора от стадии полимеризации. Этот процесс характеризуется более низкими температурами и используется для снижения скорости полимеризации на более поздних стадиях производства, а также для снижения токсичности (включая общее количество выхлопных и токсичных газов, выделяемых в процессе производства). Он также улучшает свойства обработки (такие как молекулярная скорость и содержание NCO – азота, углерода и кислорода).
  • Полимеризация — этап, на котором молекулы объединяются для образования цепочечных структур, называемых полимерами. Особенности изготовления этих структур (какие типы связей, цепные структуры и т. д.) влияют на основные свойства конечного материала.

Характеристики полибутилентерефталата

Характеристики полибутилентерефталата — хорошие механические и электрические свойства.

Этот материал быстро кристаллизуется, что приводит к более коротким циклам формования по сравнению с другими пластиками, а также к более низким температурам формования.

Эти характеристики делают PBT хорошим выбором для крупносерийных заказов деталей, требующих хороших механических и электрических свойств.

Как правило, ПБТ обладают более высокой прочностью на растяжение и диэлектрической прочностью, чем многие пластмассы.

Эта улучшенная производительность означает, что PBT может заменить популярные материалы, такие как полипропилен и нейлон, в некоторых случаях, конкурируя с такими материалами, как поликарбонат, для более прочных изделий.

В дополнение к этому прочность на растяжение и сжатие ПБТ может быть увеличена до трех раз за счет армирования стекловолокном. Это также придает большую стойкость к окислению на горячем воздухе наравне с нейлоном 6.

Хотя ПБТ подвергается воздействию сильных оснований, он может противостоять широкому спектру химических веществ при комнатной температуре, таких как бензин, масла, спирты, сложные эфиры, эфиры, разбавленные кислоты, жиры и многое другое.

Виды использования полибутилентерефталата

Полибутилентерефталат используется для полос, шестерен, крышек и других компонентов. ПБТ можно использовать в электронике, авиации, автомобилестроении, медицине и потребительских товарах, а также в общепромышленных целях. Некоторые из них:

  • Соединительные полосы
  • Изоляция электрических компонентов
  • Детали клапана
  • Корпус насоса
  • Подшипники
  • Полоски износа
  • Скребковые лезвия
  • Компоненты конвейера
  • Шестерни
  • Бамперы
  • Ирригационное оборудование
  • Крышки двигателя
  • аксессуары для ТВ
  • Капот трактора
  • Внешние панели задней двери

Преимущества полибутилентерефталата в процессе литья пластмасс под давлением

Преимущества полибутилентерефталата заключаются в превосходных свойствах материала. Таким образом, основными преимуществами использования ПБТ в литье под давлением являются:

  • Отличная термостойкость (до 150 градусов C или 284 градусов по Фаренгейту)
  • Очень прочный, в том числе при более низких температурах до -40°C (-40 F)
  • Очень хорошо сохраняет свой цвет
  • Хорошая устойчивость к растрескиванию
  • Хорошие изоляционные способности
  • Отличная атмосферостойкость
  • Высокая ударная вязкость (особенно при армировании)

Недостатки процесса литья пластмасс под давлением из полибутилентерефталата

Недостатки литья пластмассы под давлением из полибутилентерефталата включают слабость в экстремальных условиях и против более сильных кислот и оснований.

Несмотря на то, что ПБТ является высококачественным конструкционным пластиком, он не подходит для более экстремальных условий.

В некоторых областях его также превосходят другие технические материалы, такие как ПЭТ и нейлон. Некоторые из недостатков PBT:

  • Склонность к деформации при армировании стеклом
  • Не устойчив к более сильным кислотам и основаниям
  • Более низкая температура стеклования по сравнению с другими высококачественными пластиками.
  • Плохая устойчивость к гидролизу

Как полибутилентерефталат влияет на здоровье человека?

Полибутилентерефталат влияет на здоровье человека при проглатывании или нагревании до экстремальных температур.

Известно, что PBT имеет рабочую температуру более 110 градусов C (230 градусов F), а это означает, что, если он не подвергается воздействию суровых условий, токсичные пары не должны вызывать беспокойства.

Однако, хотя сам ПБТ не вреден при средних рабочих температурах, добавки, используемые в процессе производства (например, бром), могут быть вредными при попадании внутрь организма.

Эти эффекты включают различные типы рака, апоптоз и генотоксичность (мутации в клетках, которые могут привести к раку).

Является ли полибутилентерефталат токсичным?

Полибутилентерефталат токсичен при вдыхании, всасывании через кожу, попадании в глаза или проглатывании. Это может вызвать раздражение, если оно взаимодействует с человеческим телом каким-либо образом, упомянутым выше.

В противном случае PBT одобрен FDA для использования в контакте с пищевыми продуктами (в виде контейнеров). Этот пластик также очень устойчив к износу и влаге.

В чем разница между полибутилентерефталатом и полипропиленом?

Разница между полибутилентерефталатом (ПБТ) и полипропиленом (ПП) заключается в том, что ПП мягче и легче, а ПБТ более устойчив к старению.

Свойство ПП ПБТ

Плотность

0,89-0,91 г/см3

1,3-1,4 г/см3

Отличные механические свойства

Икс

Икс

Высокая термостойкость

До 120 градусов по Цельсию (248 градусов по Фаренгейту)

До 150 градусов по Цельсию (302 градуса по Фаренгейту)

Водостойкий

Икс

Икс

Обычно не токсичен

Икс

Икс

Хорошая электрическая изоляция

Икс

Икс

Подвержен старению под воздействием тепла, ультрафиолета и кислорода

Да

В меньшей степени

Очень трудный

Икс

Высокая жесткость

В меньшей степени

Икс

ПП мягче и легче, чем ПБТ. Полипропилен также очень устойчив к клеям, поэтому клей и краска с трудом прилипают к его поверхности.

Некоторыми типичными областями применения полипропилена являются лабораторное оборудование, трубы, поддоны и петли. Благодаря более высокой ударной вязкости PBT подходит для более сложных условий.

Полипропилен входит в тройку самых производимых пластмасс из-за его хороших механических свойств и химической стойкости, что делает его пригодным для применения в производстве потребительских товаров (этикетирование и упаковка).

С помощью армирования стекловолокном PBT может выдерживать даже более высокие температуры, чем упомянутые выше, около 200 градусов по Цельсию (392 градуса по Фаренгейту). Кроме того, он может быть обработан антипиреновыми добавками, что делает его негорючим.

Также полезно знать, что с точки зрения классификации, в то время как ПБТ считается техническим, ПП относится к категории товарного пластика, а это означает, что последний обычно дешевле.

Заключение

ПБТ — это технический пластик с отличными механическими, химическими и электрическими свойствами, что делает его пригодным для использования в самых требовательных средах и условиях эксплуатации.

Его ударная вязкость, высокая прочность и высокие рабочие температуры делают ПБТ хорошим кандидатом для применения в аэрокосмической, автомобильной и общей промышленности.

Хотя в целом они нетоксичны, необходимо соблюдать особую осторожность в тех случаях, когда используются добавки (особенно те, которые придают огнезащитные свойства).

Несмотря на то, что ПБТ устойчив ко многим химическим веществам, он все же может быть поврежден более сильными кислотами и основаниями, что означает, что он не подходит для таких применений, как лабораторные контейнеры.

PBT — один из самых универсальных вариантов при выборе подходящего пластика для литья под давлением.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

один × четыре =

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: