فریب نا‌آشنایی یا عجیب‌وغریب بودن نا‌مش را نخورید، هر روز با آن سروکار دارید. پلی بوتیلن ترفتالات یا به‌اختصار PBT یک پلاستیک مهندسی همه‌کاره و پرکاربرد است. این مقاله در مجله ماشین سازی متین، از دنیای گرانول PBT پرده‌برداری می‌کند و خواص آن، انواع مختلف و دلایل ارزشمند بودنش در صنایع مختلف را بررسی می‌کند. کاربرد pbt بسیار گسترده است و این ماده در همه جا وجود دارد! از قطعات ماشینتان گرفته تا فنجان قهوه‌ای که صبح‌ها میل می‌کنید.
پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) چیست؟
PBT از خانواده پلاستیک‌های پلی‌استر است، برادر بزرگ‌تر PET (پلی اتیلن ترفتالات) که در ساخت بطری‌های آب استفاده به کار می‌رود. PBT از برخی مزایای کلیدی بهره می‌برد که آن را به بهترین انتخاب برای بسیاری از برنامه‌های کاربردی تبدیل می‌کنند.
PBT از واکنش شیمیایی بین اسید ترفتالیک و 1،4-بوتاندیول تشکیل می‌شود. این ترکیب به آن قدرت و ثبات ذاتی می‌دهد. PBT در مقایسه با PET چندین مزیت را ارائه می‌دهد:
- مقاومت حرارتی بالاتر: PBT می‌تواند پیش از ذوب‌شدن یا تاب‌برداشتن دماهای بالاتری را تحمل کند و از این رو، برای کاربردهایی که در معرض گرما قرار دارند مناسب است.
- مقاومت شیمیایی بهبود یافته: PBT در مقایسه با PET مقاومتی بهتر در برابر طیفی گسترده‌تر از مواد شیمیایی و حلال‌ها ارائه می‌دهد.
- پایداری ابعادی: PBT زیر فشار و دماهای بالا شکل خود را به‌خوبی حفظ می‌کند.
گرید ها و انواع پلی بوتیلن ترفتالات
تولیدکنندگان برای برآوردن نیازهای گوناگون در کاربردهای گوناگون، PBT را در چندین گرید ارائه می‌کنند که هر کدام برای افزایش یکی از خواص فرموله شده‌است. در این بخش رایج‌ترین انواع PBT و ویژگی‌های هرکدام را بررسی می‌کنیم.
PBT عمومی
پرکاربردترین گرید است که تعادل خوبی را از استواری، تاب‌آوری در برابر گرما، تاب‌آوری شیمیایی و فرآیند پذیری ارائه می‌دهد. PBT عمومی یک انتخاب مقرون‌به‌صرفه برای برنامه‌هایی است که در هیچ زمینه‌ای به عملکرد فراتر از معمول نیاز ندارند می‌توانید PBT عمومی را در محفظه‌های الکتریکی، قطعات لوازم خانگی و کالاهای مصرفی گوناگون بیابید.
PBT مقاوم در برابر ضربه
PBT عمومی برای افزایش تاب‌آوری در برابر ضربه‌های فیزیکی بهبود یافته است تا یک گرید آپگرید شده به نام PBT مقاوم در برابر ضربه ساخت شود. این گرید برای قطعاتی که ممکن است درگیر ضربه یا سایش شوند، عالی است؛ مانند چرخ‌دنده، محفظه ابزار برقی، و اجزاء دستگاه‌های الکترونیکی که سقوط آن‌ها گران تمام می‌شود.
PBT مقاوم در برابر گرما
PBT عمومی مقاومت گرمایی بالایی دارد، اما برخی از برنامه‌ها به تحمل دمای بالاتری نیاز دارند. اینجاست که PBT مقاوم در برابر گرما وارد می‌شود. تولیدکنندگان با استفاده از افزودنی‌هایی ویژه، دمای خمش گرمایی PBT را افزایش می‌دهند و آن را توانمند می‌سازند تا در محیط‌هایی که دمای بسیار بالایی هست، عملکرد خوبی داشته باشد. اجزاء موتور و قطعات نزدیک به منابع حرارتی مانند اجاق‌ها یا وسایل روشنایی، کاربرد pbt مقاوم در برابر حرارت هستند.
PBT مقاوم در برابر شعله
در بسیاری از صنایع، ایمنی از نظر اهمیت در بالاترین جایگاه است. در کاربردهایی که خطر آتش‌سوزی وجود دارد، بازدارندگی شعله یک نیاز کلیدی است که PBT مقاوم در برابر شعله این نیاز را رفع می‌کند. این گرید دارای افزودنی‌های ویژه‌ای است که به سرکوب آتش و کاهش سرعت گسترش زبانه‌ها کمک می‌کند. بنابراین، یک گزینه رایج در ساخت قطعات الکتریکی، قطعات لوازم آشپزخانه و محفظه‌های تجهیزات ایمنی است.
PBT با پرکننده شیشه
این گرید نیز برای افزایش استواری ساخته شده‌است. PBT عمومی استوار است، اما تولیدکنندگان گاهی ویژگی‌های مکانیکی آن را با افزودن الیاف شیشه، افزایش بسیار می‌دهند. این ترکیب، یک ماده کامپوزیتی به‌نام PBT با پرکننده شیشه به وجود می‌آورد. الیاف شیشه مانند یک تقویت‌کننده عمل می‌کند و مقاومت PBT را در برابر خمش و تغییر شکل، بهبود فراوان می‌بخشند. همچنین، PBT با پرکننده شیشه، پایداری ابعادی بهتری را زیر فشار و دماهای متفاوت نشان می‌دهد.
به‌همین دلیل، PBT با پرکننده شیشه، ماده‌ای با ارزش برای کاربردهایی است که به استحکام مکانیکی بالا و دقت ابعادی نیاز دارند. می‌توانید آن را در قطعات خودرو یا اجزاء ساختاری در الکترونیک پیدا کنید.
بیشتر بخوانید: آزمون سختی پلیمر چیست؟
برتری‌ها و کاستی‌های پلی بوتیلن ترفتالات
اکنون بیایید به برتری‌ها و کاستی‌های این ماده بپردازیم. تعداد برتری‌ها بسیار بیشتر از کاستی‌ها است. همچنین، ارزش برتری‌ها بسیار فراتر از ناخوشامدی کاستی‌هاست.
برتری‌ها
- استواری و دوام: استحکام مکانیکی بالایی دارد و می‌تواند برای مدتی طولانی در برابر ضربه، سایش و فرسودگی تاب بیاورد.
- تاب‌آوری گرمایی: در مقایسه با بسیاری از پلاستیک‌های دیگر، می‌تواند پیش از تغییر شکل یا ذوب‌شدن، دمای بالاتری را تحمل کند.
- تاب‌آوری شیمیایی: مقاومت خوبی در برابر طیفی گسترده از مواد شیمیایی و حلال‌ها از خود نشان می‌دهد.
- فرایند پذیری: به‌خوبی قالب می‌گیرد و برای ایجاد شکل‌های پیچیده از طریق فرایندهایی مانند قالب‌گیری تزریقی مناسب است. این ویژگی، تطبیق‌پذیری در طراحی محصول را به‌دنبال دارد.
- ایمنی: نوعی PBT مقاوم در برابر شعله وجود دارد که پیش‌تر گفتیم؛ در کاربردهایی که خطر آتش‌سوزی وجود دارد، یک لایه ایمنی افزوده فراهم می‌کند.
- عایق الکتریکی: بسیار نارساناست و این، آن را به یک ماده ارزشمند در ساخت اجزاء الکتریکی تبدیل می‌کند.
کاستی‌ها
- بها: گران‌ترین پلاستیک نیست، اما در برابر برخی پلاستیک‌های رایج مانند PET می‌تواند کمی گران‌تر باشد.
- تاب‌آوری پایین در برابر تابش فرابنفش: اگر درازمدت زیر تابش خورشید باشد، خراب می‌شود. با این حال، گریدهایی برای تاب‌آوری در برابر فرابنفش ساخته می‌شود تا در برنامه‌های فضای باز به کار رود.
به طور کلی، PBT یک ترکیب کامل از ویژگی‌ها را ارائه می‌دهد که از آن یک ماده با ارزش برای کاربردهای گوناگون ساخته‌اند. با این حال به کاستی‌ها نیز توجه داشته باشید.
کاربرد pbt (پلی بوتیلن ترفتالات) در صنایع گوناگون
درباره تطبیق‌پذیری PBT بسیار سخن گفتیم که باعث شده‌است هر روز با آن سروکار داشته باشیم. در ادامه به معرفی کاربرد pbt در صنایع مختلف پرداخته ایم:
- برق و الکترونیک: PBT را به‌دلیل دوام، تاب‌آوری در برابر گرما و نارسانایی الکتریکی در محفظه‌ها، اتصالات الکتریکی، اجزاء کنتور و قطعات تابلو خواهید یافت.
- صنعت خودرو: گرما، مواد شیمیایی و فرسودگی زیر کاپوت را در قسمت‌هایی مانند روکش‌های فن و کانکتورهای الکتریکی کنترل می‌کند.
- کالاهای مصرفی: از سر دوش و اتو گرفته تا دسته مسواک و حتی دکمه‌های یک صفحه کلید، از PBT ساخته می‌شوند. قدرت و دوامی که PBT دارد، آن را اینچنین همه‌کاره ساخته‌است.
- منسوجات: کشش نخ PBT باعث شده‌است که در ساخت لباس‌های ورزشی برای راحتی، و اثاثیه یا لوازم مبلمان برای کار درازمدت، به کار رود.
کاربرد pbt فراتر از این فهرست است و در دستگاه‌های پزشکی، تیغه‌های پنکه، صنعت کشتی‌سازی، صنعت هواپیماسازی و بی‌شمار صنایع دیگر، کاربرد دارد. به‌اطمینان باید گفت با پیشرفت فناوری، PBT کاربردهای بیشتری پیدا خواهد کرد.
خواص PBT
دامنه چشمگیر کاربرد pbt از ویژگی‌های ذاتی آن نشأت می‌گیرد.
- ویژگی‌های مکانیکی: استحکام کششی، سفتی و پایداری ابعادی بسیار بالایی را ارائه می‌کند و برای کاربردهای سنگین مناسب است.
- تاب‌آوری گرمایی: نقطه ذوب و دمای خمش گرمایی بالایی دارد و گرمای میانه را به‌خوبی تاب می‌آورد.
- تاب‌آوری شیمیایی: در برابر طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی و حلال‌ها تاب می‌آورد.
- ویژگی‌های الکتریکی: نارسانایی، از PBT یک عایق الکتریکی ارزشمند ساخته است.
- سایر ویژگی‌ها: جذب پایین رطوبت و تاب‌آوری بالا در برابر سایش، به طولانی‌شدن عمر PBT کمک می‌کند.
این ترکیب از خواص، PBT را در جایگاه یک ماده مطمئن و قابل اتکا در کاربردهای گوناگون قرار می‌دهد.
برای سفارش انواع دستگاه اکسترودر از ماشین سازی متین و دریافت مشاوره با ما تماس بگیرید.
پلی بوتیلن ترفتالات چگونه ساخته می‌شود؟
PBT یک ماده مصنوعی است؛ به این معنی که از منابع طبیعی گرفته نشده است. اگر بخواهیم فرایند تولید این ماده را بسیار ساده توضیح دهیم، باید آن را در سه گام قرار دهیم.
- آماده‌سازی مواد اولیه: فرایند با دو ماده شیمیایی اصلی آغاز می‌شود: اسید ترفتالیک و 1،4-بوتاندیول.
- پلیمریزاسیون: دو ماده زیر یک واکنش شیمیایی به نام پلیمریزاسیون می‌روند. این فرایند مولکول‌ها را به هم پیوند می‌دهد و زنجیره‌های بلندی را به وجود می‌آورد که ساختار پلاستیکی را ایجاد می‌کنند.
- خالص‌سازی و تکمیل: پس از پلیمریزاسیون، PBT که هنوز مذاب است، برای حذف هرگونه ناخالصی‌ها زیر فرایند خالص‌سازی می‌شود. در این مرحله است که بسته به گرید مورد نظر PBT، افزودنی‌هایی برای بهبود برخی از ویژگی‌ها وارد ماده مذاب می‌شوند. در پایان، PBT خالص شده جامد می‌شود و برای پردازش بیشتر به شکل گلوله یا شکل‌های دیگر در می‌آید.
این یک نمای کلی و ساده است. فرایند تولید PBT شامل مراحل پیچیده‌تر و تجهیزات تخصصی است.
جمع بندی
پلی بوتیلن ترفتالات یا PBT ممکن است نام آشنایی نباشد، اما یک پلاستیک مهندسی ارزشمند و همه‌کاره است. ما ویژگی‌ها آن، گریدهای گوناگون و علت‌های کاربرد pbt به صورت گسترده در صنایع مختلف را بررسی کردیم.
PBT ترکیبی همه‌کاره و ارزشمند را از استحکام، تاب‌آوری گرمایی و تاب‌آوری شیمیایی ارائه می‌دهد؛ ویژگی‌هایی که آن را برای کاربردهای سخت عالی می‌کند. گریدهای مختلف PBT وجود دارند که هر کدام، نیازهایی خاص را برآورده می‌سازند.
این نوع از مواد پلیمری در زمینه‌های مختلفی از جمله الکترونیک، قطعات خودرو، کالاهای مصرفی، منسوجات و غیره کاربرد دارد. خواص مطلوب PBT، در کنار فرآیند پذیری بالا، آن را به انتخابی مطمئن برای ساخت طرح‌های مختلف از یک محصول تبدیل می‌کند.
با پیشرفت فناوری، PBT در آینده کاربردهایی نوآورانه‌تر پیدا خواهد کرد. بنابراین، دفعه بعد که با یک قطعه الکتریکی بادوام یا یک صفحه کلید نرم و روان روبرو شدید، به یاد داشته باشید که ممکن است از پلاستیک همه‌کاره و قهرمان داستان، یعنی PBT ساخته شده باشد.
ماشین سازی متین
