Care sunt caracteristicile de îmbătrânire ale PBT

Ca plastic de inginerie important, tereftalatul de polibutilenă (PBT) este utilizat pe scară largă în multe domenii, cum ar fi automobile, electronice și electrocasnice. Proprietățile sale mecanice excelente, stabilitatea termică și rezistența chimică îl fac materialul de alegere pentru multe aplicații industriale. Cu toate acestea, în timpul utilizării pe termen lung, caracteristicile de îmbătrânire ale PBT apar treptat, devenind un factor cheie care afectează durata de viață și fiabilitatea acestuia. Prin urmare, este deosebit de important să se studieze în profunzime mecanismul de îmbătrânire și manifestările PBT .

Definiția și mecanismul îmbătrânirii
Îmbătrânirea se referă la procesul în care proprietățile fizice și chimice ale unui material se modifică din cauza factorilor de mediu (cum ar fi lumina, temperatura, umiditatea și oxigenul etc.) și a sarcinilor mecanice în timpul utilizării. Pentru PBT, îmbătrânirea sa poate fi împărțită în principal în patru tipuri: îmbătrânire termică, fotoîmbătrânire, îmbătrânire oxidativă și hidroliză.
Îmbătrânire termică: În condiții de temperatură ridicată, lanțurile moleculare ale PBT se pot rupe sau se pot reticula, ducând la o scădere semnificativă a proprietăților mecanice. Rezultatele îmbătrânirii termice se manifestă, de obicei, ca fragilitate crescută și duritate redusă a materialului, ceea ce reprezintă o amenințare la adresa fiabilității sale în aplicațiile la temperatură înaltă.
Fotoîmbătrânire: radiațiile ultraviolete (UV) pot provoca ruperea lanțurilor moleculare PBT și pot genera radicali liberi, ducând la degradarea materialului. Manifestările îmbătrânirii ușoare includ de obicei apariția de fisuri pe suprafața materialului, modificări de culoare și rezistență redusă, care pot afecta aplicarea acestuia în medii exterioare.
Îmbătrânirea oxidativă: În prezența oxigenului, PBT poate suferi reacții de oxidare, ducând la modificări ale structurii sale moleculare. Acest proces accelerează degradarea materialului și are un efect negativ asupra proprietăților fizice ale acestuia, în special în medii cu conținut ridicat de oxigen.
Hidroliza: Într-un mediu umed, moleculele de apă pătrund în interiorul PBT și reacționează cu lanțurile moleculare, rezultând o scădere a performanței materialului. Hidroliza crește de obicei rata de absorbție a apei a PBT și îi reduce rezistența mecanică, ceea ce este evident în special în condiții umede.

Caracteristicile de îmbătrânire performanță
Caracteristicile de îmbătrânire ale PBT pot fi evaluate în următoarele aspecte:
Proprietățile mecanice se modifică: Pe măsură ce îmbătrânirea progresează, proprietățile mecanice ale PBT, cum ar fi rezistența la tracțiune, rezistența la impact și ductilitatea, de obicei scad semnificativ. Acest lucru se datorează degradării proprietăților fizice cauzate de ruperea și reticulare a lanțurilor moleculare.
Modificări ale proprietăților termice: Procesul de îmbătrânire poate afecta temperatura de deformare termică (HDT) și temperatura de topire a PBT, ducând la o scădere a stabilității acestuia în medii cu temperatură ridicată, limitând astfel zonele sale de aplicare.
Modificări ale proprietăților optice: Îmbătrânirea ușoară poate provoca modificări de culoare în materialele PBT, iar suprafața poate deveni galbenă sau ceață, ceea ce afectează în mod direct aspectul și transparența materialului și îi reduce competitivitatea pe piață.
Modificări ale stabilității dimensionale: în timpul procesului de îmbătrânire, PBT se poate deforma, crăpa sau modifica dimensiunea, ceea ce îi va afecta performanța în aplicații de precizie și va reduce calitatea generală a produsului.

Metoda de testare a îmbătrânirii
Pentru a evalua cu precizie caracteristicile de îmbătrânire ale PBT, se folosesc de obicei următoarele metode de testare:
Test de îmbătrânire la căldură: Puneți proba de PBT într-un mediu cu temperatură ridicată și măsurați în mod regulat modificările proprietăților sale mecanice și termice pentru a evalua stabilitatea termică și durabilitatea acestuia.
Test de îmbătrânire prin lumină: prin utilizarea unei lămpi cu xenon sau a unei lămpi UV pentru a simula radiația solară, observați modificările de performanță ale PBT la diferite intensități și timpi de radiație, pentru a evalua capacitatea sa anti-îmbătrânire.
Test de îmbătrânire oxidativă: experimentele de îmbătrânire sunt efectuate într-un mediu cu concentrație controlată de oxigen pentru a evalua modificările de performanță ale PBT în condiții oxidative și pentru a ajuta la prezicerea performanței acestuia în aplicațiile reale.
Test de hidroliză: Probele de PBT sunt scufundate în apă, iar proprietățile lor mecanice și absorbția de apă sunt măsurate în mod regulat pentru a evalua caracteristicile lor de hidroliză pentru a se asigura că materialul poate menține în continuare performanțe excelente într-un mediu umed.