فيما يلي وصف موجز لأسباب وحلول المشكلات الشائعة في تعديل PBT.
1. حساسية الفجوة
السبب:
تشكل حلقة البنزين ومجموعة الإستر في جزيء PBT نظامًا مترافقًا كبيرًا، مما يقلل من مرونة السلسلة الجزيئية ويزيد من الصلابة الجزيئية. علاوة على ذلك، فإن وجود مجموعة الإستر القطبية ومجموعة الكربونيل يزيد من القوة بين الجزيئات ويعزز الصلابة الجزيئية، مما يؤدي إلى ضعف الصلابة.
الحل:
أ) تعديل البلمرة
تعديل البلمرة هو إدخال شرائح سلسلة مرنة جديدة في جزيئات PBT عن طريق البلمرة المشتركة، والتطعيم، والكتلة، والربط المتشابك، وما إلى ذلك، بحيث تتمتع جزيئات PBT بصلابة جيدة.
ب) تعديل المزج
تعديل المزج هو مزج أو تركيب المعدل أو المواد ذات قوة التأثير العالية مع PBT، بحيث يتم توزيعها في مصفوفة PBT كمرحلة مشتتة، واستخدام التوافق الجزئي للمكونين أو ربط الواجهة المناسب لتحسين أداء تأثير الشق من PBT. على سبيل المثال، تتم إضافة عامل السعة التفاعلية POE-g-GMA إلى PBT، ويتم تعزيز قوة الواجهة من خلال التفاعل السعوي في الموقع لـ GMA ومجموعة الكربوكسيل النهائية من PBT، وذلك لتحقيق تأثير التشديد.
![MODIFIED PBT COMMON PROBLEMS AND SOLUTIONS! 1]()
2. تحتاج منتجات PBT ذات الجدران الرقيقة إلى قدرة أعلى على الحركة
في مجال الأجهزة الإلكترونية، وصناعة إلكترونيات السيارات، فإن المكونات الرقيقة هي الاتجاه السائد، الأمر الذي يتطلب سيولة أعلى للمواد لتحقيق ملء القالب بأقل ضغط ملء ممكن أو قوة إغلاق لأداة الصب المقابلة. غالبًا ما يتم تحقيق أوقات دورات أقصر باستخدام تركيبات البوليستر البلاستيكية الحرارية ذات اللزوجة المنخفضة. بالإضافة إلى ذلك، تعد قدرة التدفق الجيدة أيضًا مهمة جدًا لتركيبات البوليستر البلاستيكية الحرارية عالية الحشو مثل الألياف الزجاجية و/أو المعادن مع نسبة كتلة تزيد عن 40%.
![MODIFIED PBT COMMON PROBLEMS AND SOLUTIONS! 2]()
الحل:
ج: تم اختيار PBT ذو الوزن الجزيئي المنخفض، لكن تقليل الكتلة الجزيئية سيؤثر على الخواص الميكانيكية.
ب: يمكن تحسين سيولة PBT بمساعدة مسرعات التدفق مثل ستيرات أو استر الليجنيت، ولكن مثل هذه الاسترات ذات الوزن الجزيئي المنخفض يمكن أن تتسرب أثناء معالجة المنتج واستخدامه.
ج: بالنسبة لمواد PBT التي تحتاج إلى تشديد، فإن إضافة عوامل التقوية ستؤدي بالتأكيد إلى تقليل السيولة، لذلك من الضروري اختيار عامل تقوية له تأثير أقل على السيولة.
D: إضافة بوليستر منخفض الجزيئي مماثل مع بنية محددة، مثل CBT، CBT عبارة عن راتنجات وظيفية ذات بنية قليلة القلة كبيرة الحلقات، ولها توافق جيد مع PBT، وكمية صغيرة جدًا من الإضافة، يمكن أن تحسن بشكل كبير سيولة الراتنج، وتقريبا لا يؤثر على الخواص الميكانيكية.
ه: عند إضافة المواد النانوية، تلعب المواد النانوية المشتتة بشكل مثالي دورًا مشابهًا للتشحيم الداخلي في PBT، والذي يمكن أن يحسن سيولة PBT، لكن تشتت المواد النانوية يمثل صعوبة كبيرة في عملية تعديل المزج.
![MODIFIED PBT COMMON PROBLEMS AND SOLUTIONS! 3]()
3. مادة PBT المقواة بالألياف الزجاجية سهلة الالتواء
السبب:
الالتواء هو نتيجة الانكماش غير المتساوي للمادة. إن اتجاه وتبلور المكونات في المادة، وظروف العملية غير المناسبة المستخدمة في قولبة الحقن، والشكل والموضع غير الصحيحين للبوابة أثناء تصميم القالب، وسمك الجدار غير المتساوي أثناء تصميم المنتج سوف يتسبب في تزييف المنتج .
يرجع السبب الرئيسي في تزييف مركبات PBT/GF إلى أن اتجاه الألياف الزجاجية في اتجاه التدفق يحد من انكماش الراتينج، كما أن التبلور المستحث لـ PBT حول الألياف الزجاجية يقوي هذا التأثير، مما يجعل الانكماش الطولي (اتجاه التدفق) للراتنج المنتج أقل من الأفقي (عمودي على اتجاه التدفق)، وهذا الانكماش غير المتكافئ يؤدي إلى تزييف مركبات PBT/GF.
الحل:
A:
أضف المعادن واستخدم تناسق شكل الحشوات المعدنية لتقليل التباين الناتج عن اتجاه الألياف الزجاجية؛
B:
إضافة مواد غير متبلورة لتقليل تبلور PBT وتقليل الانكماش غير المتكافئ الناتج عن التبلور، مثل إضافة AS ASA أو AS، ولكن توافقها ضعيف مع PBT، ويجب إضافة المتوافقات المناسبة؛
C:
اضبط عملية قولبة الحقن، مثل زيادة درجة حرارة القالب بشكل مناسب وزيادة دورة قولبة الحقن بشكل مناسب.
4. مشكلة الألياف العائمة السطحية المقواة بالألياف الزجاجية PBT
السبب:
أسباب الألياف العائمة أكثر تعقيدًا، باختصار، هناك الجوانب التالية بشكل أساسي:
أ:
توافق PBT والألياف الزجاجية ضعيف، مما يؤدي إلى عدم إمكانية الارتباط معًا بشكل فعال؛
ب:
تختلف لزوجة PBT والألياف الزجاجية اختلافًا كبيرًا، مما يؤدي إلى ميل الانفصال بين الاثنين في عملية التدفق. عندما يكون تأثير الانفصال أكبر من قوة اللصق، سيحدث الانفصال، وسوف تطفو الألياف الزجاجية إلى الطبقة الخارجية وتتسرب؛
(ج):
لن يؤدي وجود قوة القص إلى اختلافات اللزوجة المحلية فحسب، بل سيؤدي أيضًا إلى تدمير الطبقة البينية من لزوجة ذوبان سطح الألياف الزجاجية الأصغر، وتلف طبقة الواجهة، وتكون الألياف الزجاجية بقوة الترابط أصغر أيضًا، عندما تكون اللزوجة صغيرة إلى حد ما، سوف تتخلص الألياف الزجاجية من عبودية مصفوفة راتنج PBT، المتراكمة تدريجياً على السطح والمكشوفة.
(د):
تأثير درجة حرارة العفن. بسبب انخفاض درجة حرارة سطح القالب، يتم تجميد الألياف الزجاجية ذات الوزن الخفيف والتكثيف السريع على الفور، وإذا لم تكن محاطة بالكامل بالذوبان في الوقت المناسب، فسوف تتعرض وتشكل "ألياف عائمة".
الحل:
تتم إضافة المتوافقات والمشتتات ومواد التشحيم لتحسين مشكلة الألياف العائمة. على سبيل المثال، استخدام الألياف الزجاجية المعالجة السطحية الخاصة، أو إضافة المتوافقات (مثل: SOG، المتوافق المعدل PBT ذو التدفق الجيد)، من خلال تأثير "الجسر"، يزيد من الرابطة بين PBT والألياف الزجاجية.
تحسين عملية التشكيل لتحسين مشكلة الألياف العائمة. ارتفاع درجة حرارة الحقن ودرجة حرارة القالب، وضغط الحقن الأكبر والضغط الخلفي، وسرعة الحقن الأسرع، وسرعة المسمار المنخفضة، يمكن أن يحسن مشكلة الألياف العائمة إلى حد ما.
5. تنتج عملية التشكيل بالحقن PBT المقواة بالألياف الزجاجية المزيد من حجم القالب
السبب:
يحدث تكوين مقياس العفن بسبب المحتوى العالي للجزيئات الصغيرة أو ضعف الاستقرار الحراري للمادة. من السهل إنتاج PBT على نطاق العفن مقارنة بالمواد الأخرى بسبب قلة القلة ومعدل بقايا الجزيء الصغير الذي عادة ما يكون 1٪ ~ 3٪. وبعد إدخال الألياف الزجاجية، أصبحت أكثر وضوحا. سيؤدي هذا إلى الحاجة إلى تنظيف القالب بانتظام أثناء المعالجة المستمرة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة الإنتاج.
الحل:
تقليل كمية الإضافات الجزيئية الصغيرة (مثل مواد التشحيم، وعوامل التوصيل، وما إلى ذلك)، وحاول اختيار إضافات البوليمر؛
تحسين الاستقرار الحراري لـ PBT وتقليل منتجات الجزيئات الصغيرة الناتجة عن التحلل الحراري أثناء المعالجة؛
6. يحتوي PBT على تحلل مائي حراري ضعيف
السبب:
العامل الرئيسي الذي يؤثر على التحلل المائي لـ PBT هو تركيز مجموعة الكربوكسيل الطرفية. نظرًا لأن PBT يحتوي على روابط إستر، فإن روابط الإستر سوف تنكسر عند وضعها في الماء عند درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التحول الزجاجي، وسوف تعمل البيئة الحمضية المتكونة عن طريق التحلل المائي على تسريع تفاعل التحلل المائي، وسوف ينخفض الأداء بشكل حاد.
الحل:
بإضافة مثبت التحلل المائي، مثل ثنائي الأميد المتفحم، فإن مثبت التحلل المائي سوف يستهلك مجموعة الكربوكسيل الناتجة عن التحلل المائي، ويبطئ معدل التحلل المائي الحمضي لـ PBT، ويحسن مقاومة التحلل المائي لراتنج PBT.
عن طريق منع مجموعة الكربوكسيل النهائية من PBT، يتم تقليل تركيز مجموعة الكربوكسيل النهائية وتحسين مقاومة التحلل المائي لـ PBT. على سبيل المثال، يتم إضافة مادة مضافة مع مجموعة وظيفية إيبوكسي (مثل سلسلة SAG، كوبوليمر عشوائي من الستايرين - أكريلونيتريل -GMA)، ويتم إغلاق النهاية بتفاعل المجموعة الوظيفية GMA مع مجموعة الكربوكسيل النهائية من PBT، بحيث لتحسين مقاومة التحلل المائي لـ PBT.
