Nhựa PBT là một trong những loại nhựa kỹ thuật quan trọng trong ngành công nghiệp và công nghệ hiện đại. Với tên gọi đầy đủ là Polybutylene Terephthalate, loại nhựa này có xuất xứ từ giai đoạn sau chiến tranh thế giới thứ hai và đã trải qua một hành trình dài để trở thành một vật liệu ưu việt và đa dạng.
Nhựa PBT thường được xem xét với sự kính trọng trong ngành công nghiệp và sản xuất do tích hợp nhiều tính chất vượt trội. Từ độ bền cơ học đến khả năng chịu nhiệt cao, nhựa PBT đã trở thành lựa chọn hàng đầu cho việc sản xuất các bộ phận và sản phẩm đáng tin cậy.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá sâu hơn về nhựa PBT, tính chất của nó, và những ứng dụng phổ biến mà nó được sử dụng. Cùng tìm hiểu về nhựa PBT và tầm ảnh hưởng của nó trong thế giới công nghiệp ngày nay.
Nhựa PBT là một vật liệu nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật bán kết tinh. Nó có tính chất và thành phần tương tự như polyethylene terephthalate (PET). Nó là một thành viên của họ polyester polymer.
| Công thức hóa học | (C12H12O4)n |
| Khối lượng riêng | 1.3-1.4 g/cm3 |
| Modun đàn hồi | 2-3 GPa |
| Độ cứng Rockwell M | 70-90 |
| Độ bền cách điện | 15-30 kV/mm |
PBT được sản xuất bằng cách trùng hợp axit terephthalic hoặc dimethyl terephthalate với 1,4-butanediol sử dụng chất xúc tác đặc biệt.
Cấu trúc phân tử của PBT
Công thức hóa học: (C12H.12O.4)N.
PBT đã đạt được sự quan tâm cho tiềm năng thương mại do một loạt các ứng dụng khác nhau, từ ô tô, điện và điện tử, y tếvà nhiều hơn nữa.
Một số nhà sản xuất polybutylene terephthalate lớn trên thế giới:
| Nhà Sản Xuất | Thương Hiệu |
|---|---|
| BaSF | Ultradur® |
| Bluestar | BLUESTAR PBT |
| Dupont | Crastin® |
| Lanxess | Pocan® |
| Mitsubishi | NOVADURAN® |
| SABIC | LNP™ LUBRICOMP™, VALOX™ |
| Polyram | RAMSTER® |
Dòng sản phẩm PBT bao gồm nhiều loại khác nhau, rất phù hợp để ép phun.
So với nhựa không gia cố, PBT gia cố sợi thủy tinh thể hiện sự gia tăng gấp hai đến ba lần độ bền kéo, uốn cong và nén. Các lớp PBT chưa được lấp đầy có một lượng lớn các chất lỏng nhớt tan chảy. Điều này giúp cho quá trình xử lý trong kỹ thuật ép phun và đùn (từ thổi tan chảy sợi PBT đến sản xuất que và tấm, ống đệm sợi quang hoặc lót sợi cáp phanh).
Các phiên bản PBT kháng cháy và PBT bôi trơn thường ở hai loại: không gia cường và có gia cường sợi thủy tinh. So với nhựa không gia cường, lớp gia cường thủy tinh làm tăng gấp 2 đến 3 lần độ bền kéo, uốn cong và nén.
Việc sử dụng rộng rãi PBT cũng được thể hiện bằng sự chấp thuận bởi các tổ chức và lĩnh vực khác nhau, bao gồm sự chấp thuận của VDE hoặc UL cho thị trường điện và điện tử hoặc sự chấp thuận của FDA cho thị trường dinh dưỡng và y tế.
PBT là một polymer có các tính chất về điện và cơ học vượt trội.
| Chỉ Tiêu | Giá Trị |
|---|---|
| Elongation at Break (Độ giãn dài tới đứt) | 5-300% |
| Elongation at Yield (Độ giãn dài đến điểm năng suất) | 3.5-9% |
| Flexibility (Flexural Modulus) (Hệ số uốn) | 2-4 GPa |
| Hardness Rockwell M (Độ cứng – test Rockwell M) | 70-90 |
| Hardness Shore D (Độ cứng – test Shore D) | 90-95 |
| Stiffness (Flexural Modulus) (Độ cứng – Modun uốn) | 2-4 GPa |
| Strength at Break (Tensile) (Lực tại điểm đứt – Độ bền kéo) | 40-50 MPa |
| Toughness (Notched Izod Impact at Room Temperature) (Độ bền dai) | 27-999 J/m |
| Toughness at Low Temperature (Notched Izod Impact at Low Temperature) (Độ bền dai ở nhiệt độ thấp) | 27-120 J/m |
| Young Modulus (Modun đàn hồi) | 2-3 GPa |
| Coefficient of Linear Thermal Expansion (Hệ số giãn dài /nhiệt) | 6-10 x 10-5 /°C |
| Shrinkage (Sự co rút) | 0.5-2.2% |
| Water Absorption 24 hours (Hấp thụ nước 24 giờ) | 0.1-0.2% |
| Chỉ Tiêu | Giá Trị |
|---|---|
| Arc Resistance (Điện trở hồ quang) | 124-190 sec |
| Dielectric Constant (Hằng số điện môi) | 2.9-4 |
| Dielectric Strength (Độ bền cách điện) | 15-30 kV/mm |
| Dissipation Factor (Hệ số hao tán) | 10-200 x 10-4 |
| Volume Resistivity (Điện trở suất khối) | 14-17 x 1015 Ohm.cm |
| Chỉ Tiêu | Giá Trị |
|---|---|
| Fire Resistance (LOI) (Chống cháy) | 20-24% |
| Flammability UL94 (Sự bắt cháy) | HB |
Ưu điểm:
| Chỉ Tiêu | Giá Trị |
|---|---|
| Density (Khối lượng riêng) | 1.3-1.4 g/cm3 |
| Glass Transition Temperature (Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh) | 55-65°C |
| Thermal Insulation (Thermal Conductivity) (Cách nhiệt) | 0.21 W/m.K |
PBT có khả năng chống hóa chất mạnh mẽ đối với một loạt các hóa chất như axit pha loãng, rượu, hydrocarbon thơm, ketones, dung môi, dầu và mỡ, v.v. Điều này làm cho nó phù hợp để sử dụng để sản xuất các bộ phận nhựa tiếp xúc với dung môi hữu cơ, xăng, dầu và do đó tránh xói mòn sau thời gian.
Bằng cách kết hợp chất độn, vật liệu gia cố và phụ gia trong quá trình kết hợp, tính chất vật liệu có thể được điều chỉnh theo yêu cầu. Chất ổn định UV loại benzotriazole thường được sử dụng với PBT vì nó ít có màu và mang lại sự ổn định màu sắc tốt.
Nhược điểm
Trong khi dựa trên những lợi thế cơ bản của PBT, hỗn hợp polyester được “thiết kế có mục đích” để đáp ứng các thông số kỹ thuật hiệu suất đòi hỏi khắt khe. Hỗn hợp polyester:
Hỗn hợp Polycarbonate / Polybutylene Terephthalate (PC / PBT): PC và PBT có độ bền kéo và độ bền uốn tương đương. Trong hỗn hợp polycarbonate / polybutylene terephthalate (PC / PBT):
Hỗn hợp polycarbonate / polybutylene terephthalate: Duy trì độ dẻo dai của chúng ngay cả ở nhiệt độ thấp và cung cấp khả năng kháng dầu và chống chịu thời tiết. Sự hiện diện của polycarbonate làm giảm khả năng chống độ ẩm của polybutylene terephthalate trong hỗn hợp.
| Điểm mạnh | Hạn chế |
|---|---|
|
|
Bởi vì hỗn hợp PC / PBT cung cấp độ dẻo dai tuyệt vời và khả năng chống nứt do tiếp xúc dầu nhớt và các chất lỏng bôi trơn, được tìm thấy trong các ứng dụng như ô tô / vận chuyển (tấm chắn trước xe, tay nắm cửa, mui xe máy kéo), hàng gia dụng / hàng tiêu dùng (vỏ cưa xích, vỏ khoan điện) và một số mặt hàng khác (vỏ điện, thanh đệm kính đôi, v.v.).
Hỗn hợp Polyethylene terephthalate / Polybutylene Terephthalate (PET / PBT): Khi PBT được trộn với 15-25% polyetylen mật độ thấp, việc xử lý và tính chất cơ học có thể được tăng cường cũng như giảm hấp thụ độ ẩm.
PBT cung cấp nhiều lợi ích cho cả nhà thiết kế và nhà sản xuất. Tính linh hoạt của PBT làm cho nó trở thành một ứng cử viên cho một loạt các ứng dụng sau đây:
Sự kết hợp của các tính chất cơ học cao, khả năng cách điện, ổn định nhiệt tốt và khả năng kháng hóa chất vượt trội tạo ra nhiều ứng dụng cho ngành ô tô cho cả PBT và các hỗn hợp của nó. Polymer cho độ bền tốt dưới tác động của nhiệt và môi trường hóa chất khắc nghiệt, đặc biệt là trong các ứng dụng ô tô. PBT có thể được tìm thấy trong các bộ phận nội và ngoại thất ô tô, đặc biệt nhất là trong các bộ phận hệ thống điện tự động.
Các ví dụ điển hình bao gồm:
Phụ tùng Ô tô làm bằng nhựa PBT
Chúng được sử dụng phổ biến nhất ở ngoại thất xe và trong các ứng dụng cho sự an toàn bao gồm vỏ túi khí, kẹp phanh, thùng nhiên liệu, lót cáp và hộp phân phối điện.
Khả năng cách điện cực cao và độ bền điện môi cao của PBT giúp bảo vệ các linh kiện điện và điện tử bằng cách bảo vệ chống rò rỉ và sự cố trong mạch điện. Nhiều dòng được thiết kế cho các bộ phận điện và điện tử đã đem lại vô số ứng dụng trong việc sử dụng điện và báo tín hiệu.
Phụ tùng Ô tô làm bằng nhựa PBT
Các hỗn hợp cũng đã được sử dụng trong các đầu nối, công tắc và vỏ xe hạng nặng cũng như trong vỏ nối đường dây điện thoại.
Độ bền cơ học cao làm cho PBT thích hợp cho các ứng dụng công nghiệp
PBT cung cấp các tính chất cơ học ngắn hạn tuyệt vời, chẳng hạn như:
Thông thường, các ứng dụng công nghiệp yêu cầu các bộ phận chắc chắn, có tuổi thọ dài, thường trong điều kiện khắc nghiệt
Trong số các ứng dụng đa dạng là đế đèn huỳnh quang, cảm biến đèn đường, vỏ máy bơm và cánh quạt, phương tiện lọc, các sợi mono và các bộ phận trong việc đóng gói.
Với việc bổ sung độ bền cao, hỗn hợp của PBT đã được sử dụng trong vỏ bộ lọc không khí, thùng nhiên liệu nhỏ, mui xe và tấm chắn, vỏ dụng cụ điện và các thành phần của chuỗi băng tải.
Nhiều ứng dụng tiêu dùng đã nhận được lợi ích từ tính linh hoạt của nhựa PBT, đặc biệt là những ứng dụng yêu cầu độ bền và liên quan đến việc tiếp xúc với nhiệt độ cao, cách điện, thường được tìm thấy chẳng hạn như Strong các thiết bị và dụng cụ cầm tay nhỏ.
Đối với PBT, các ứng dụng điển hình bao gồm tay cầm và giá đỡ cho các dụng cụ bằng sắt, tay nắm cửa lò nướng, vỏ, giá đỡ động cơ và tấm chắn cửa. Do hiệu suất và hình thức của nó, PBT cũng có thể được tìm thấy trong đồ nội thất văn phòng.
So với PET, PBT có:
PBT thường được ưa thích hơn PET. Tính chất của nó là hệ số nóng chảy tuyệt vời kết hợp với tính kết tinh nhanh của nó làm cho nó hiệu quả hơn về mặt chi phí trong các ứng dụng ép phun. Trong một số lĩnh vực, PBT đang thay thế các loại nhựa nhiệt dẻo tinh thể khác như polypropylene (PP), nylon và acetal vì nhu cầu cải thiện hiệu suất.
PBT có thể cạnh tranh với nhiều vật liệu kỹ thuật vô định hình như polysulfone (PSU) và polycarbonate (PC) trong một số ứng dụng.
Các dòng PBT thường được xử lý chủ yếu bằng cách ép phun ở nhiệt độ từ 230°C đến 270°C, nó cũng có thể được xử lý bằng cách ép đùn, thổi khuôn…. PBT không gia cố cũng được sử dụng trong các quá trình đùn và kéo sợi đặc biệt.
Một loạt các loại PBT cũng được cung cấp cho các sản phẩm khác bao gồm: thanh profile, ống và sợi, sản xuất vải không dệt spunbond.
Nhiệt độ gia nhiệt tối ưu là 250-275 ° F trong 2-4 giờ sẽ tạo ra kết quả tốt nhất.
| Chỉ tiêu | Giá trị |
|---|---|
| Ductile / Brittle Transition Temperature (Nhiệt độ chuyển tiếp Dễ uốn/ Giòn) | -40°C |
| HDT @0.46 Mpa (67 psi) (Nhiệt độ biến dạng tại 0.46 MPa) | 115-150°C |
| HDT @1.8 Mpa (264 psi) (Nhiệt độ biến dạng tại 1.8 MPa) | 50-85°C |
| Max Continuous Service Temperature (Nhiệt độ vận hành liên tục tối đa) | 80-140°C |
| Min Continuous Service Temperature (Nhiệt độ vận hành liên tục tối thiểu) | -40°C |
Điều kiện ép phun
PBT có thể được nối với nhau bằng một số cách khác nhau: song siêu âm, tấm nóng, ma sát hoặc bằng cách hàn khí nóng. PBT cũng có thể được nối với nhau bằng chất kết dính hai thành phần.
CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ KỸ THUẬT HOÀNG TIẾN PHÁT
173/44/5/3 An Dương Vương, P. An Lạc, Q. Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh
0906 609 168 
