PBT საინჟინრო პლასტმასის მოდიფიკაციის კვლევის სტატუსი და გამოყენება

PBT არის კრისტალური ხაზოვანი გაჯერებული პოლიესტერის სახეობა, რომელიც დამზადებულია ტერეფტალის მჟავასგან (PTA) ან დიმეთილტერეფტალატისგან (DMT) და 1,4-ბუტანდიოლისგან (BDO) პოლიკონდენსაციის რეაქციით. კარგი მექანიკური თვისებებით, მისი სიმეტრიული მოლეკულური სტრუქტურა უზრუნველყოფს მჭიდრო დაწყობას, მაღალი კრისტალურობით და სწრაფად კრისტალიზაციას დაბალ ტემპერატურაზე. კარგი მექანიკური თვისებებით, მისი სიმეტრიული მოლეკულური სტრუქტურა უზრუნველყოფს მჭიდრო დაწყობას, მაღალი კრისტალურობით და დაბალ ტემპერატურაზე სწრაფად კრისტალიზაციას. PBT ნაწილების დამუშავება მარტივია ჩამოსხმისთვის და ჩამოსხმის ციკლის დრო მოკლეა, რაც ამცირებს წარმოების ხარჯებს. PBT-ს აქვს ტენიანობის, ცვეთამედეგობის, ზეთისადმი მდგრადი და სხვა უპირატესობები, ასევე მცირე ცოცვა.

ვინაიდან PBT შეიცავს კრისტალურ და არაკრისტალურ ნაწილებს, მისი მოდიფიცირება სხვა ნივთიერებების დამატებით მარტივია. თუმცა, PBT ასევე ადვილად იწვის და მაცივარ აგენტის მცირე მოლეკულებთან კონტაქტი იწვევს ნალექს, თხელკედლიანი ნაწილების არასაკმარისი დიელექტრიკული თვისებებით, დეფორმაციისა და სხვა დეფექტებისკენ მიდრეკილებით, რაც ზღუდავს მისი გამოყენების ფარგლებს. სუფთა PBT ფისის არასაკმარისი მახასიათებლების კომპენსირების მიზნით, PBT ფისის მოდიფიკაციის კვლევა ჩატარდა.

1. PBT საინჟინრო პლასტმასის ექსტრუზიის მანქანა მოდიფიკაციის კვლევის მიმდინარე სტატუსი

ბოლო წლებში, შესაბამისმა საწარმოებმა შეიმუშავეს ახალი ტექნოლოგიებისა და ახალი პროდუქტების მრავალფეროვანი გამოყენება, PBT საინჟინრო პლასტმასები მაღალი ხარისხის, ფუნქციონალური და დივერსიფიცირებული მიმართულებით. სამრეწველო სფეროს საჭიროებებისთვის, PBT-ის ფუნქციონალურობის გაუმჯობესების მოდიფიკაციის გზით, ბაზარი უპირატესობას ანიჭებს. ამჟამად, PBT-ის ყოვლისმომცველი მუშაობის გასაუმჯობესებლად, როგორც ქვეყნის შიგნით, ასევე მის ფარგლებს გარეთ, ძირითადად გამოიყენება კოპოლიმერიზაციის მოდიფიკაცია, არაორგანული მასალების შევსების მოდიფიკაცია, ნანოკომპოზიტური ტექნოლოგია, შერევის მოდიფიკაცია და სხვა მეთოდები. PBT მასალების მოდიფიკაციის კვლევა ძირითადად ფოკუსირებულია მაღალ სიმტკიცეზე, მაღალ ცეცხლგამძლეობაზე, დაბალ დეფორმაციაზე, დაბალ ნალექიანობაზე, დაბალ დიელექტრიკულობაზე და ა.შ.

მექანიკური საკუთრება

სუფთა PBT ფისის დაჭიმვის სიმტკიცე, მოხრის სიმტკიცე და მოხრის მოდული დაბალია, სამრეწველო სფეროში ფართოდ გამოყენება შეუძლებელია და მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად მოდიფიცირებაა საჭირო. მინის ბოჭკოს უპირატესობებია: გამოყენებადობა მაღალი, მარტივი შევსების პროცესი, დაბალი ღირებულება და ა.შ. მინის ბოჭკოს PBT-ში დამატება საშუალებას იძლევა გამოყენებული იქნას PBT ფისის ორიგინალური უპირატესობები, ხოლო PBT პროდუქტების დაჭიმვის სიმტკიცე, მოხრის სიმტკიცე და დაკბილული დარტყმის სიმტკიცე მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულია.

მინის ბოჭკოს გარდა, PBT-ის მექანიკური თვისებების გასაუმჯობესებლად შესაძლებელია სხვა ბოჭკოების შეყვანაც. ზენგ დემინგმა და სხვებმა PBT ფისის გასაძლიერებლად გამოიყენეს ბაზალტის მოკლე ჭრა, რის შემდეგაც ბაზალტის, როგორც შემაერთებელი აგენტის როლი უკეთესად თავსებადია PBT-თან და ეფექტურად აძლიერებს PBT კომპოზიტების მექანიკურ თვისებებს.

ცეცხლგამძლე თვისებები

სუფთა PBT პელეტიზატორის ვერტიკალური წვის ხარისხის მქონე მანქანას შეუძლია მიაღწიოს მხოლოდ HB დონეს, ადვილად იწვის და იწვის უწყვეტი წვეთობით, ალი ადვილად ვრცელდება, მისი გამოყენება ავტომობილებში, ელექტრონულ ტექნიკასა და ტექსტილში და სხვა ასპექტებში შეზღუდულია. ჰალოგენიზებული და არაჰალოგენირებული ცეცხლგამძლე საშუალებები ხშირად ემატება PBT-ს ცეცხლგამძლე მოდიფიკაციისთვის. ჰალოგენიზებული ცეცხლგამძლე საშუალებები წვის დროს გამოყოფენ წყალბადის ჰალოგენს შემცველ ტოქსიკურ ორთქლს, რაც საზიანოა ადამიანის ჯანმრთელობისა და ეკოლოგიური გარემოსთვის, ხოლო ზოგიერთი ჰალოგენიზებული ცეცხლგამძლე საშუალება აკრძალულია ევროკავშირში. PBT-ის ცეცხლგამძლე მოდიფიკაცია ძირითადად იყენებს ფოსფორის და არაორგანული ცეცხლგამძლე საშუალებებს.

არაორგანული ცეცხლგამძლე მოდიფიკაციის გამოყენებისას, შიგთავსის ჭარბი რაოდენობა იწვევს მასალის მექანიკური თვისებების დაქვეითებას; თუმცა, ფოსფორის ცეცხლგამძლე საშუალებას არ აქვს ეს დეფექტი და აქვს დაბალი კვამლის გამოყოფა, დაბალი ტოქსიკურობა და მაღალი ცეცხლგამძლე თვისებები. ფოსფორის ცეცხლგამძლე საშუალებები, როგორც წესი, სინერგიულად ურთიერთქმედებენ აზოტის შემცველ ნაერთებთან, რათა მიღწეულ იქნას უფრო ეფექტური ცეცხლგამძლე სისტემა. ფოსფორის ცეცხლგამძლე საშუალებები წვის პროცესში წარმოქმნიან ფოსფორის ანჰიდრიდს, რაც იწვევს აალებადი დეჰიდრატაციის კარბონიზაციას, ნახშირბადის ფენას შეუძლია შეამციროს სითბოს გამტარობა, შეაფერხოს ან ხელი შეუშალოს აალებადი აირების წარმოქმნას, ხოლო ფოსფორის ანჰიდრიდი სითბოს შემდეგ წარმოქმნის გამდნარ მასალას, რომელიც ფარავს აალებადი მასალის ზედაპირს, რაც ხელს უშლის აალებადი აირების გამოყოფას.

დეფორმაციის დეფორმაცია

PBT მასალის მოლეკულური ფარდობითი სრიალი მარტივია, ადვილად ორიენტირებულია, კრისტალიზებულია, რაც იწვევს მასალის დიდ შეკუმშვას, რაც იწვევს PBT ნაწილების, განსაკუთრებით დიდი თხელკედლიანი ნაწილების დეფორმაციის განვითარებას. მინის ბოჭკოვანი გამაგრების PBT შემთხვევაში, ანიზოტროპიის მქონე მინის ბოჭკოების დამატების გამო, ინექციური ჩამოსხმის დროს მასალის შეკუმშვის სიჩქარე განსხვავებულია, რაც ზრდის ნაწილების დეფორმაციის დეფორმაციას, რაც გავლენას ახდენს არა მხოლოდ პლასტმასის პროდუქტების ზედაპირის ხარისხზე და მონტაჟის მუშაობაზე, არამედ გავლენას ახდენს პლასტმასის სიმტკიცეზეც.

PBT ნაწილების დეფორმაციისთვის, ნაწილების ფორმის გაუმჯობესების გარდა, ყალიბის დიზაინისა და ჩამოსხმის პროცესის პარამეტრების მოდიფიცირება ასევე შესაძლებელია PBT მასალების დეფორმაციის დეფორმაციის შესანელებლად. ბოლო წლებში, PBT მასალების დეფორმაციის დეფორმაცია ძირითადად გაუმჯობესებულია არაორგანული შემავსებლით და ოქროს შერევით. არაორგანული შემავსებელი მოიცავს ერთ არაორგანულ შემავსებელს და მინის ბოჭკოსთან კომბინირებულ შემავსებელს, ხოლო შემავსებლად გამოყენებული არაორგანული მასალები ძირითადად მოიცავს ტალკს, ქარსს, ვოლასტონიტს, მინის მძივებს, კაოლინს, კალციუმის სულფატის ულვაშებს და ა.შ.

ნალექების მაჩვენებლები

რადგან PBT მასალის ნედლეული წარმოების პროცესში სრულად ვერ რეაგირებს, წარმოიქმნება მცირე მოლეკულები, ოლიგომერები და ა.შ., ხოლო არამოდიფიცირებული PBT მასალისგან დამზადებული პროდუქტები გარკვეულ პირობებში წარმოქმნიან ნალექს, რაც გავლენას ახდენს ნაწილების ეფექტურობაზე. როდესაც PBT მასალა გამოიყენება მაცივრის კომპრესორის შიგნით არსებულ ჩამხშობში, ძრავის კოჭის ჩარჩოში და კონდიციონერის იზოლაციის ჩარჩოში და ა.შ., სპეციალური სამუშაო პირობების გამო, მაცივარ აგენტში (ფრეონი, დიქლორდიფტორდიქლორომეთანი) გახსნილი დიდი რაოდენობით მცირე მოლეკულების ნალექი ადვილად ბლოკავს მაცივრის მილს, რაც იწვევს მის გაგრილების უკმარისობას.

PBT ძირითადად ალექებს თავად ფისის მცირე მოლეკულურ ზვიტერიონს და მცირე რაოდენობით დანამატებს. მინის ბოჭკოსა და მაღალი სიბლანტის ფისის გამოყენება, რომელიც შევსებულია ადსორბენტის გარკვეული რაოდენობით, ამცირებს PBT ნალექის რაოდენობას. ამჟამად, PBT ნალექის მოდიფიკაციისთვის ძირითადად გამოიყენება არაორგანული ფოროვანი მასალის ადსორბციული ფორმა და ბლოკატორის, ჯაჭვის გამაფართოებლის, 1,4 ციკლოჰექსანდიმეთანოლის (CHDM) დამატება და სხვა ქიმიური მეთოდები.

დიელექტრიკული თვისებები

ინტეგრირებულ სქემებსა და ელექტრომაგნიტურ ეკრანირებაში PBT მასალების გამოყენებისას, სიგნალის გადაცემის სიჩქარის, სიგნალის დანაკარგის და სხვა სფეროებში დიელექტრული თვისებები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს. ბოლო წლებში, საიზოლაციო მასალების დიელექტრული თვისებების მიმართ უფრო მკაცრი მოთხოვნები წამოიჭრა, საიზოლაციო ფისოვანი მასალის დიელექტრული მუდმივის მოთხოვნები არ აღემატება 2.8-ს. მიუხედავად იმისა, რომ სუფთა PBT მასალების დიელექტრული თვისებები ვერ აკმაყოფილებს კომუნიკაციის მოთხოვნებს, PBT მასალების დაბალი დიელექტრული მუდმივის და დაბალი დიელექტრული დანაკარგის განვითარებას დიდი მნიშვნელობა აქვს.

ამჟამად, PBT-ის დიელექტრული თვისებები ძირითადად იცვლება დაბალი დიელექტრული მუდმივობის კოპოლიმერების შევსებითა და შერევით, ხოლო ხშირად გამოყენებული შემავსებლებია პოლიტეტრაფტორეთილენის ფხვნილი და ღრუ მინის მძივები. ნახშირბადის ნანომილაკები ასევე გარკვეულ დადებით გავლენას ახდენენ PBT მასალების დიელექტრიკულ თვისებებზე, მაგრამ მასალის დიელექტრული მუდმივობის ძალიან მაღალი შემცველობის დამატება და დიელექტრული დანაკარგი იზრდება.

ელექტრომობილების სწრაფი განვითარებით, შემაერთებელი მასალის მაღალი ძაბვის გადაცემის დიელექტრული სიმტკიცის მოთხოვნები უფრო მაღალია, თუმცა PBT რკალის წინააღმდეგობა კარგია, ადვილად განსახორციელებელი მაღალსიჩქარიანი ჩამოსხმა, მაგრამ დაბალი დიელექტრული სიმტკიცე არ შეიძლება განხორციელდეს მაღალი ძაბვის გადაცემის ელექტრომობილებში. გამტარის კლასის ან კერამიკული შემავსებლის მეშვეობით PBT დიელექტრული თვისებების მოდიფიკაციის საშუალებით, მასალის დიელექტრული სიმტკიცის გასაუმჯობესებლად, ელექტრომობილების უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად.