پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) چیست و چه ویژگی هایی دارد؟
پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) نوعی پلیمر مهندسی شده ترموپلاستیکی است که در ساخت عایق در صنایع برقی و الکترونیکی استفاده میشود. این ماده یکی از پلیمرهای ترموپلاستیک با خاصیت نیمه شفاف است و در دسته پلی استر ها نیز قرار میگیرد. پلی بوتیلین ترفتالات در مقابل حلالها مقاوم بوده و به سختی در طی شکل گیری تحلیل میرود، از نظر مکانیکی مقاوم بوده و میتواند حرارت تا 150 درجه سانتی گراد) یا 200 درجه سانتی گراد در صورتی که توسط فیبر های شیشه ای تقویت شده باشد( را تحمل نماید. اگر از بازدارنده های اتش در کنار این مواد استفاده شود، میتوان خاصیتی غیر قابل اشتعال به انها بخشید. پلی بوتیلین ترفتالات توسط صنایع شیمیایی امپراطوری در بریتانیا ساخته شد.
ارتباط پلی بوتیلین ترفتالات با سایر پلی استرهای ترموپلاستیکی زیاد است. این ماده در مقایسه با پلی اتیلن ترفتالات و یا PET، قدرت و استحکام کمتری دارد ولی مقاومت ان در برابر فشار بیشتر بوده و میزان هدایت دمایی ان از شیشه نیز کمتر میباشد. این دو ماده هر دو در برابر حرارت بالای 60 درجه سانتی گراد و یا 140 فارنهایت حساس میباشند. اگر از انها در فضای خارج از خانه و در معرض نور افتاب استفاده شود، حتما باید این مواد را در برابر اشعه ماورابنفش محافظت نمود. بیشتر انواع این پلیمرها قابلیت اشتعال زیادی دارند ولی میتوان از افزودنی هایی برای بهبود موارد یاد شده استفاده کرد.
همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، بوتیلین ترفتالات(PBT) نوعی پلیمر ترموپلاستیکی مهندسی شده با خاصیت نیمه شفاف است و از نظر ویژگی ها و ترکیبات مشابه ترفتالات است. این ماده در دسته ای از پلی استر ها با نام استر قرار میگیرد و خصوصیاتی مشابه سایر انواع پلی استرهای ترموپلاستیک دارد. این ماده عملکرد بالایی داشته و وزن مولکولی زیادی هم داردو معمولا با ویژگی هایی مانند محکم و مقاوم و پلاستیک قابل مهندسی شناخته میشود. بوتیلین ترفتالات(PBT) میتواند طیف رنگی گسترده ای از سفید تا رنگهای تند را شامل شود.
مزایای بوتیلین ترفتالات (PBT) کدامند؟
از مزیت های اصلی بوتیلین ترفتالات(PBT) میتوان به مقاومت در برابر حلالها و نرخ پایین تحلیل در هنگام شکل گیری اشاره کرد. همچنین این ماده مقاومت الکتریکی خوبی دارد و از انجایی که با سرعت زیادی حالت کریستالی یا شفاف پیدا میکند، میتوان ان را به سادگی قالب گیری کرد. ماده یاد شده تا دمای 150 درجه سانتی گراد را تحمل میکند و نقطه ذوب ان نیز به 225 درجه سانتی گراد میرسد. افزودن فیبر به این ماده، ویژگی های مکانیکی و گرمایی ان را بهبود می بخشد و به ان اجازه میدهد تا دماهای بالاتر را تحمل کند. سایر مزیت های قابل توجه بوتیلین ترفتالات (PBT) عبارتند از:
معایب بوتیلین ترفتالات (PBT) کدامند؟
بوتیلین ترفتالات (PBT) دارای معایب یا نقاط ضعفی نیز هست که مصرف ان در بعضی از صنایع را محدود میکند مانند :
کاربردهای پلی بوتیلین ترفتالات (PBT)
پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) در زندگی روزمره ما و در صنایع مختلفی از جمله برقی، الکترونیک و قطعات خودرو به صورت رایجی به کاربرده میشود. رزین های پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) و ترکیبات انها دو نوع محصولی هستند که مصارف مختلفی دارند. ترکیبات پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) نیز از مواد مختلفی تشکیل شده اند مانند رزین PBT ، فیلینگ های فایبر گلاس و سایر موارد. این در حالی است که رزین های PBT فقط شامل رزین پایه ای می باشند.
در صورتی که از این ماده برای محیط های خارج از خانه استفاده شود و یا احتمال آتش سوزی وجود داشته باشد، افزودنی هایی به این ماده اضافه میشوند تا مقاومت ان در برابر اشعه ماورابنفش و خاصیت عدم اشتعال پذیری را بهبود بخشند. به کمک چنین تغییراتی، به راحتی میتوان از پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) در صنایع گوناگونی استفاده کرد.
رزین PBT نیز برای ساخت فیبر های PBT و همچنین بخش های الکترونیکی، قطعات الکتریکی و قسمتهای خودرو به کاربرده میشود. لوازم جانبی تلویزیون، پوشش موتور و برس های موتور هم نمونه ای از کاربردهای PBT می باشند. در صورتی که این ماده استحکام بیشتری پیدا کند، قابلیت استفاده در کلید برق، سوکت ها ، دسته ها و ماسوره را دارد.
زمانی که ماده ای با قدرت بالا، ثبات ابعادی مناسب و مقاومت در برابر انواع مواد شیمیایی و همچنین عایق گذاری خوب مورد نیاز باشد، پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) گزینه ای مطلوب خواهد بود. علاوه بر ان اگر ویژگی هایی مانند دوام و تحمل ماده مورد نظر باشد، از پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) استفاده خواهد شد. بنا بر دلایلی که ارائه شد، سوپاپ ها، اجزای ماشینهای ساخت غذا، چرخ ها و چرخ دنده ها از این ماده ساخته میشوند. به کارگیری این ماده در ساخت ماشینهای سازنده غذا و یا فراوری غذا ناشی از جذب کم رطوبت و مقاومت ان در برابر لکه شدن است. علاوه بر ان پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) بوی ماده را به خود جذب نمیکند.
به کارگیری بوتیلین ترفتالات (PBT) در قطعات باتری خودرو های الکتریکی
کمپانی سازنده مواد خاص شیمیایی با نام Lanxess نوعی ماد ترکیبی با نام Pocan AF4130 را در همکاری با Hella در لیپ اشتادت المان تولید کرده است. این ماده به عناون پوششی برای واحد مدیریت باتری و واحدهای ارزیابی دو سلولی عمل میکند 30 درصد از وزن ترکیب بوتیلین ترفتالات(PBT) و استر استرین اکریلونیتریل شامل فیبر شیشه ای و نوعی بسته ی ضد اشتعال هالوژن محور میشود.
حدود دو سال و نیم طول کشید تا ایده اولیه به مراحل تستهای گسترده و در نهایت به کارگیری در تولیدی تمام عیار تبدیل شود.
-تحمل پایین
محل قرار گیری واحد مدیریت باتری و واحدهای ارزیابی سلولی، صفحاتی مسطح هستند و در بخش لبه ها و سطوح، طراحی هندسی پیچیده ای دارند. از انجایی که طراحی انها با نواوری زیادی همراه است، این امکان وجود دارد که انها را به عنوان قالبهای تکی با هزینه ای پایین و با روش تزریق، قالب گیری کرد. زمانی که این محفظه ها بروی برد مدار پرینت شده قرار میگیرند، نباید پین های تماسی اتصال گرها خم شوند.
-انتشار کم گازهای فشرده و سبک
با توجه به ازمایشات انجام گرفته توسط Lanxess و VDA 278 (انجمن صنعت خودروی المان) در خصوص جذب گرمایی و در ارتباط با دستگاه یاد شده، میزان انتشار از سطوحی که از این ماده ساخته شده اند، خیلی کم است.
بنابراین این دستگاه برای انواع مواردی مناسب است که به انتشار کم گازهای فشرده و سبک نیاز دارند مانند قطعاتیکه برای ساخت بخش داخلی خودرو استفاده میشوند.
-مقاومت در برابر الکترولیتهای معمول باتری
ترکیبات پلیمرهای یاد شده، مقاومت زیادی در برابر مواد کاربردی در موتور خودروها دارد مانند بنزین، روغن، پاک کننده ها و محصولات مراقبت از خودرو. علاوه بر ان این ماده مقاومت زیادی در برابر نوعی از الکترولیت دارد که به صورت رایجی در باتری های لیتیوم محور به کاربرده میشود.
خطرات پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) برای سلامتی
قرارگیری در معرض پلی استرها ، اثار آنتیموان را بروی پوست انسان بر جای میگذارد. اگرچه هنوز دانشمندان نمیدانند که این حالت میتواند از طریق پوست وارد بدن انسان شود یا خیر، ولی آنتیموان به عنوان نوعی کارسینوژن (ماده مولد سرطان) شناخته میشود و برای قلب، ریه ، کبد و پوست مضر و سمی است. همچنین تنفس طولانی مدت این ماده میتواند باعث بروز برونشیت مزمن و یا آمفیزم شود. (اتساع یا بزرگی غیر طبیعی عضوی در اثر ورود هوا یا گاز)
آینده پبشروی پلی بوتیلین ترفتالات (PBT)
تقاضای پلی بوتیلین ترفتالات (PBT) پس از بحران اقتصادی سال 2009 اغاز شد و باعث شد تا صنایع گوناگونی، تولیدات خود در حوزه انواعی از مواد را کاهش دهند. با افزایش جمعیت و نواوری در صنایع خودروسازی، الکتریک و الکترونیکی ، مصرف این ماده به حالت ثابتی افزایش خواهد یافت. به راحتی میتوان نیاز گسترده به این ماده را در صنعت خودروسازی پیش بینی نمود زیرا به کارگیری موادی سبک تر، مقاوم تر با نگهداری اسان تر و هزینه کمتر در این صنعت اهمیت به سزایی دارد.
استفاده از پلاستیکهایی با درجه مهندسی مانند پلی بوتیلین ترفتالات(PBT) به دلیل مشکلات موجود پیرامون خوردگی فلزات و هزینه بالای کاهش این مشکلات، افزایش خواهد یافت. تعداد زیادی از طراحان که به دنبال جایگزینی برای فلزات هستند، مواد پلاستیکی را به عنوان راه حل انتخاب میکنند.
نوعی جدید از پلی بوتیلین ترفتالات(PBT) که عملکرد خوبی در مناطق اسیا و اقیانوسیه داشته است، نشان دهنده ی پیشرفت در مصرف این نوع از پلیمر است که حتی پس از بحران اقتصادی نیز تعییر نکرده است. در تعدادی از کشورهای اسیایی، از ماده یاد شده در بازار الکترونیک و برق استفاده میشود ولی در امریکای شمالی، ژاپن و اروپا، PBT بیشتر در صنعت خودروسازی کاربرد دارد. عده ای باور دارند که مصرف و تولید این ماده در اسیا و در مقایسه با اروپا و امریکا، به مقدار قابل توجهی افزایش خواهد یافت. این تولید با سرمایه گذاری های متعدد در منطقه و نیاز به موادی با هزینه تولید پایین، بیشتر خواهد شد، موردی که در بسیاری از کشورهای غربی امکان پذیر نیست.
