پلی بوتیلن ترفتالات ساده (PBT) چیست؟
پلی بوتیلن ترفتالات یا pbt در واقع پلیمر مهندسی ترموپلاستیکی بوده که در تولید عایق های صنایع برقی و الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین این ماده خاصیت نیمه شفاف داشته و در دسته پلی استرها به نام استر قرار می گیرد؛ و خصوصیاتی همانند سایر پلی استر های ترموپلاستیک دارد. قابل ذکر است که پلی بوتیلن ترفتالات در برابر حلال ها مقاومت داشته و به ندرت در حین شکل گیری تحلیل می رود.
وزن مولکولی بسیار بالای این ماده شیمیایی موجب شده تا بسیار مقاوم و محکم بوده و از طیف رنگی سفید تا رنگ های بسیار تند تشکل شده است. در ادامه ی این مقاله قصد داریم تا درباره پلی بوتیلن ترفتالات، مزیت و قیمت مواد pbt بپردازیم.
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) چیست؟
پلی بوتلین ترفتالات (PBT) یک ماده ترموپلاستیک مهندسی نیمه کریستالی است که از خانواده پلیمری های پلی استر می باشد. شاید از خود بپرسید پلی استر به چپه معناست؟ پلی استر یک اصطلاح است که به همه پلیمرهایی اشاره دارد که در آن ها، زنجیره اصلی پلیمری با استری شدن تراکمی الکل ها و اسید های چند عاملی تشکیل می شود. پلی بوتیلن ترفتالات به دلیل کاربرد های فراوان، در صنایع زیادی از جمله خودرو سازی، برق و الکترونیک، پزشکی و … مورد توجه قرار گرفته است. این مادخه به دلیل مقاومت در برابر تغییر شکل، استحکام بالا، تمایل کم به خیزش و… به عنوان یکی از بهترین ماده ها در طبیعت می باشد.
دو نوع پلی استر وجود دارد؛ دسته اول ترموپلاستیک ها مانند پلی بوتلین ترفتالات (PBT) هستند و دسته دوم پلی اتیلن ترفتالات (PET) و ترموست ها. پلی استر های نوع اول در مقایسه با دیگر ترموپلاستیک های مهندسی، سریع ترین رشد را داشته اند.
مزیت پلی بوتیلن ترفتالات چیست؟
از مهم ترین و شاخص ترین مزیت pbt، مقاومت بسیار بالا در برابر حلال ها بوده و میزان تحلیل بسیار پایین در حین شکل گیری دارد. علاوه بر این پلی بوتیلن ترفتالات از مقاومت الکتریکی بسیار بالا داشته و به دلیل تبدیل سریع به حالت کریستالی، به سادگی قالب گیری نمود. حداکثر دمای قابل ماده ذکر شده 150 درجه سانتی گراد بوده و نقطه ذوب آن نیز 225 درجه سانتی گراد نیز می باشد.
یکی از راهکارهایی برای افزایش مقاومت مکانیکی و گرمایی این مادخ، افزودن فیبر به آن بوده که منجر به تحمل pbt تا دمای بالاتر از حد ذکر شده خواهد شد. در ادامه ی این مبحث با سایر مزیت های ماده یاد شده آشنا می شوید.
مزیت های پلی بوتیلن ترفتالات ساده:
- مقاومت بسیار بالا در برابر آلودگی و لکه ها
- مشخصات ماشینی مطلوب
- قدرت بسیار بالا
- سختی و سفتی بسیار بالا
- نسبت مطلوب سفتی به وزن
- مقاومت در برابر انواع تغییرات محیطی
- مقاومت بالا در برابر ضربه
- ثبات ابعادی رضایت بخش
- عایق در برابر پرتوهای فرابنفش
- عایق در برابر الکتریسته
کاربردهای PBT در صنایع
در حال حاضر پلی بوتیلن ترفتالات در داخل کشور تولید نمی شود. در این صورت به عنوان ماده جایگزین می توان از پلی اتیلن ترفتالات یا پلی آمیدها استفاده کرد. برای نخستین بار pbt توسط صنایع شیمیایی بریتانیا تولید شد. این ماده به دلیل مقاومت حرارتی بالا تا دمایی 200 درجه سانتی گراد، آسان بودن فرایند پذیری و قیمت مناسب آن در صنایع زیر کاربرد دارد:
- تولید وسایل الکتریکی و مکانیکی به دلیل عدم جذب آب
- تولید وسایل خانگی مانند قطعات توستر، جاروبرقی، آسیاب برقی و سشوار
- تولید وسایل پزشکی
- تولید هوزینگ چراغ های خودرو ساختمان و لامپ های LED
- تولید کیبور کامپیوتر تولید کانکتور، فیوز و سوکت
- تولید قطعات و تجهیزات خودرو مانند سیستم سوخت و استارت تولید قطعات جت اسکی، کفش و بردهای اسکی
- تولید قطعات مهندسی اتومبیل
- تولید بدنه پروژکتورهای استادیوم ها و فیلم برداری ها
- جایگزین ورقه PVC
- غلاف کابل های نوری و وسایل ارتباطی
- الیاف و پوشاک
- جایگزین عالی برای قطعات فلزای به دلیل مقاومت سایشی بالا و خزش کم
- استفاده از آن در فرایند کامپاندینگ و تقویت خواص پلیمیر ها به کمک آلیاژسازی
روش های تولید پلی بوتیلن ترفتالات
به طور کلی این نوع پلیمر مهندسی توسط دو روش قابلیت تولید دارد.
اولین روش آن استریفیکاسیون بوتان دی ال (BDO) و TPA است. بزرگ ترین عیب این روش به وجود آمدن تتراهیدوفوران به دلیل آبگیری اسید کاتالیست است.
دومین روش تبادل استری با DMT است. در این روش تبادل استری در محدوده فشار 4bar موجب تولید پلیمر با وزن مولکولی پایین تر در مرحله پلیمریزاسیون تراکمی می شود. اما بعد از SSP پلیمری با ویسکوزیته ذاتی در 75/1 به وجود می آید.
هر دو واکنش از نوع تعادلی است. سرعت هر دو به سرعت حذف آب و متانول بستگی دارد ؛ اما به دلیل فرارتر بودن متانول، سرعت تبادل در واکنش استری بیشتر از استریفیکاسیون است.