مقدمه ای بر PBT

پلی بوتیلن ترفتالات (به اختصار PBT) مجموعه ای از پلی استرها است که از 1.4-pbt بوتیلن گلیکول و اسید ترفتالیک (PTA) یا استر ترفتالیک اسید (DMT) توسط پلی تراکم ساخته می شود و از طریق فرآیند اختلاط از رنگ سفید شیری ساخته می شود.رزین پلی استر ترموپلاستیک کریستالی شفاف تا مات.همراه با PET، در مجموع به عنوان پلی استر ترموپلاستیک یا پلی استر اشباع شناخته می شود.

PBT اولین بار توسط دانشمند آلمانی P. Schlack در سال 1942 توسعه یافت، سپس به صورت صنعتی توسط Celanese Corporation (اکنون Ticona) توسعه یافت و با نام تجاری Celanex به بازار عرضه شد که در سال 1970 به عنوان یک پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه 30٪ با نام تجاری X- عرضه شد. 917، بعداً به CELANEX تغییر یافت.ایستمن محصولی را با و بدون تقویت کننده الیاف شیشه با نام تجاری Tenite (PTMT) روانه بازار کرد.در همان سال، جنرال الکتریک نیز یک محصول مشابه با سه نوع تقویت نشده، تقویت شده و خود خاموش شونده تولید کرد.متعاقباً تولیدکنندگان مشهور جهانی مانند BASF، Bayer، GE، Ticona، Toray، Mitsubishi Chemical، Taiwan Shin Kong Hefei، Changchun Synthetic Resins و Nanya Plastics به طور متوالی وارد رتبه های تولید شدند و بیش از 30 تولید کننده در سراسر جهان وجود دارد.

از آنجایی که PBT دارای مقاومت حرارتی، مقاومت در برابر آب و هوا، مقاومت شیمیایی، ویژگی های الکتریکی خوب، جذب آب کم، براقیت خوب، به طور گسترده در لوازم الکترونیکی، قطعات خودرو، ماشین آلات، محصولات خانگی و غیره و محصولات PBT و PPE، PC، POM استفاده می شود. PA و غیره با هم به عنوان پنج پلاستیک عمده مهندسی عمومی شناخته می شوند.سرعت تبلور PBT، مناسب ترین روش پردازش، قالب گیری تزریقی، روش های دیگر عبارتند از اکستروژن، قالب گیری دمشی، پوشش و غیره.

دامنه کاربرد معمولی

لوازم خانگی (تیغه های مواد غذایی، اجزای جاروبرقی، پنکه های برقی، پوسته سشوار، ظروف قهوه و غیره)، قطعات الکتریکی (سوئیچ، محفظه موتور، جعبه فیوز، کلیدهای صفحه کلید کامپیوتر و غیره)، صنعت خودرو (قاب های تزئینی لامپ) ، پنجره های مشبک رادیاتور، پانل های بدنه، روکش چرخ ها، اجزای در و پنجره و غیره).

خواص شیمیایی و فیزیکی

PBT یکی از سخت ترین ترموپلاستیک های مهندسی است، این ماده نیمه کریستالی با پایداری شیمیایی بسیار خوب، استحکام مکانیکی، خواص عایق الکتریکی و پایداری حرارتی است.pbt در شرایط محیطی پایداری خوبی دارد.pbt خاصیت جذب رطوبت بسیار ضعیفی دارد.استحکام کششی PBT غیر مسلح 50 مگاپاسکال و استحکام کششی افزودنی فیبر شیشه ای نوع PBT 170 مگاپاسکال است.افزودنی فیبر شیشه ای بیش از حد باعث شکننده شدن مواد می شود.تبلور PBT بسیار سریع است و خنک شدن ناهموار باعث تغییر شکل خمشی می شود.برای مواد با نوع افزودنی الیاف شیشه، نرخ انقباض در جهت فرآیند را می توان کاهش داد و نرخ انقباض در جهت عمودی اساساً با مواد معمولی تفاوتی ندارد.نرخ انقباض مواد PBT عمومی بین 1.5٪ تا 2.8٪ است.انقباض مواد حاوی 30 درصد مواد افزودنی الیاف شیشه بین 0.3 تا 1.6 درصد است.

ویژگی های فرآیند قالب گیری تزریقی PBT

فرآیند پلیمریزاسیون PBT بالغ، کم هزینه و آسان برای قالب گیری و پردازش است.عملکرد PBT اصلاح نشده خوب نیست و کاربرد واقعی PBT باید اصلاح شود، که از این میان، گریدهای اصلاح شده تقویت شده با الیاف شیشه بیش از 70٪ PBT را تشکیل می دهند.

1، PBT دارای نقطه ذوب آشکار است، نقطه ذوب 225 ~ 235 ℃، یک ماده کریستالی، بلورینگی تا 40٪ است.ویسکوزیته مذاب PBT به اندازه تنش برشی تحت تأثیر دما قرار نمی گیرد، بنابراین در قالب گیری تزریقی، فشار تزریق بر سیالیت مذاب PBT واضح است.PBT در حالت مذاب سیالیت خوب، ویسکوزیته کم، دومین پس از نایلون، در قالب‌گیری آسان است.

2- دستگاه قالب گیری تزریقی

هنگام انتخاب دستگاه قالب گیری تزریقی نوع پیچ.نکات زیر باید در نظر گرفته شود.

① مقدار مواد مورد استفاده در محصول باید در 30% تا 80% حداکثر حجم تزریق نامی دستگاه قالب گیری تزریقی کنترل شود.استفاده از دستگاه قالب گیری تزریقی بزرگ برای تولید محصولات کوچک مناسب نیست.

② باید با یک پیچ تدریجی سه مرحله ای، نسبت طول به قطر 15-20، نسبت تراکم 2.5 تا 3.0 انتخاب شود.

③بهتر است از نازل خود قفل شونده با دستگاه گرمایش و کنترل دما استفاده کنید.

④در قالب گیری PBT بازدارنده شعله، قسمت های مربوطه دستگاه قالب گیری تزریقی باید با ضد خوردگی درمان شوند.

3، محصول و طراحی قالب

①ضخامت محصولات نباید خیلی ضخیم باشد و PBT به بریدگی حساس است، بنابراین مکان های انتقالی مانند زاویه مناسب محصولات باید توسط قوس به هم متصل شوند.

② انقباض قالب PBT اصلاح نشده زیاد است و قالب باید شیب خاصی از قالب گیری داشته باشد.

③قالب باید به سوراخ های اگزوز یا شکاف های اگزوز مجهز شود.

④قطر دروازه باید بزرگ باشد.استفاده از رانرهای دایره ای برای افزایش انتقال فشار توصیه می شود.می توان از انواع گیت ها استفاده کرد و از هات رانر نیز استفاده کرد.قطر دروازه باید بین 0.8 تا 1.0 *t باشد که t ضخامت قطعه پلاستیکی است.در مورد دروازه های مستغرق، حداقل قطر 0.75 میلی متر توصیه می شود.

⑤ قالب باید به دستگاه کنترل دما مجهز شود.حداکثر دمای قالب نباید بیش از 100 درجه سانتیگراد باشد.

⑥ برای قالب گیری PBT درجه مقاوم در برابر شعله، سطح قالب باید روکش کروم باشد تا از خوردگی جلوگیری شود.

تنظیم پارامترهای فرآیند

عملیات خشک کردن: مواد PBT به راحتی در دمای بالا هیدرولیز می شوند، بنابراین قبل از پردازش باید خشک شوند.توصیه می شود در هوای گرم 120 درجه سانتیگراد به مدت 4 ساعت خشک شود و رطوبت باید کمتر از 0.03٪ باشد.

دمای ذوب: 225 ℃ ~ 275 ℃، دمای توصیه شده: 250 ℃.

دمای قالب: 40 ℃ تا 60 ℃ برای مواد تقویت نشده.خنک کننده قالب باید یکنواخت باشد تا تغییر شکل خمشی قطعات پلاستیکی کاهش یابد و قطر توصیه شده کانال حفره خنک کننده قالب 12 میلی متر است.

فشار تزریق: متوسط ​​(به طور کلی 50 تا 100 مگاپاسکال، حداکثر تا 150 مگاپاسکال).

سرعت تزریق: سرعت تزریق PBT سرعت خنک کننده سریع است، بنابراین باید از سرعت تزریق سریعتر استفاده شود.باید از سریع ترین سرعت تزریق ممکن استفاده شود (زیرا PBT به سرعت جامد می شود).

سرعت پیچ و فشار برگشتی: سرعت پیچ برای قالب گیری PBT نباید از 80r/min تجاوز کند و عموما بین 25 تا 60r/min است.فشار برگشتی معمولاً 10 تا 15 درصد فشار تزریق است.

توجه

① استفاده از مواد بازیافتی نسبت مواد بازیافتی به مواد جدید به طور کلی 25% تا 75% است.

②استفاده از عامل رهاسازی قالب به طور کلی، از هیچ عامل رهاسازی قالب استفاده نمی شود و در صورت لزوم می توان از عامل رهاسازی قالب سیلیکونی استفاده کرد.

③ پردازش خاموشی زمان خاموش شدن PBT در 30 دقیقه است و هنگام خاموش شدن می توان دما را تا 200 درجه کاهش داد.هنگام تولید مجدد پس از خاموشی طولانی مدت، مواد داخل بشکه باید تخلیه شود و سپس مواد جدید برای تولید معمولی اضافه شود.

④ پس از پردازش محصولات به طور کلی، هیچ درمانی مورد نیاز نیست، و در صورت لزوم، درمان 1 ~ 2 ساعت در 120 درجه سانتیگراد.

پیچ مخصوص PBT

برای PBT، که به راحتی تجزیه می شود، به فشار حساس است و نیاز به افزودن فیبر شیشه ای دارد، پیچ مخصوص PBT فشار پایدار تولید می کند و از آلیاژ دوگانه برای بهبود مقاومت در برابر سایش برای مواد با الیاف شیشه (PBT+GF) استفاده می کند.