Hva er aldringsegenskapene til PBT

Som en viktig ingeniørplast er polybutylentereftalat (PBT) mye brukt i mange felt som biler, elektronikk og husholdningsapparater. Dens utmerkede mekaniske egenskaper, termiske stabilitet og kjemiske motstand gjør det til det foretrukne materialet for mange industrielle bruksområder. Men under langvarig bruk kommer aldringsegenskapene til PBT gradvis frem, og blir en nøkkelfaktor som påvirker levetiden og påliteligheten. Derfor er det spesielt viktig å studere aldringsmekanismen og manifestasjoner av PBT .

Definisjon og mekanisme for aldring
Aldring refererer til prosessen der de fysiske og kjemiske egenskapene til et materiale endres på grunn av miljøfaktorer (som lys, temperatur, fuktighet og oksygen osv.) og mekaniske belastninger under bruk. For PBT kan aldring hovedsakelig deles inn i fire typer: termisk aldring, fotoaldring, oksidativ aldring og hydrolyse.
Termisk aldring: Under høye temperaturforhold kan molekylkjedene til PBT brytes eller tverrbindes, noe som resulterer i en betydelig reduksjon i mekaniske egenskaper. Resultatene av termisk aldring manifesteres vanligvis som økt sprøhet og redusert seighet av materialet, noe som utgjør en trussel mot dets pålitelighet i høytemperaturapplikasjoner.
Fotoaldring: Ultrafiolett (UV) stråling kan forårsake brudd på PBT-molekylkjeder og generere frie radikaler, noe som fører til materialnedbrytning. Manifestasjoner av lys aldring inkluderer vanligvis utseendet av sprekker på overflaten av materialet, endringer i farge og redusert styrke, noe som kan påvirke bruken i utendørsmiljøer.
Oksidativ aldring: I nærvær av oksygen kan PBT gjennomgå oksidasjonsreaksjoner, noe som resulterer i endringer i dens molekylære struktur. Denne prosessen akselererer nedbrytningen av materialet og har en negativ effekt på dets fysiske egenskaper, spesielt i miljøer med høyt oksygen.
Hydrolyse: I et fuktig miljø trenger vannmolekyler inn i det indre av PBT og reagerer med molekylkjedene, noe som resulterer i en reduksjon i materialytelsen. Hydrolyse øker vanligvis vannabsorpsjonshastigheten til PBT og reduserer dens mekaniske styrke, noe som er spesielt tydelig under våte forhold.

Aldringsegenskaper ytelse
Aldringskarakteristikkene til PBT kan evalueres i følgende aspekter:
Mekaniske egenskaper endres: Etter hvert som aldring skrider frem, reduseres vanligvis de mekaniske egenskapene til PBT, som strekkfasthet, slagstyrke og duktilitet. Dette skyldes nedbrytning av fysiske egenskaper forårsaket av brudd og tverrbinding av molekylkjeder.
Termiske egenskaper endres: Aldringsprosessen kan påvirke varmedeformasjonstemperaturen (HDT) og smeltetemperaturen til PBT, noe som resulterer i en reduksjon i stabiliteten i høytemperaturmiljøer, og dermed begrense bruksområdene.
Endringer i optiske egenskaper: Lett aldring kan forårsake fargeendringer i PBT-materialer, og overflaten kan bli gul eller tåke, noe som direkte påvirker materialets utseende og gjennomsiktighet og reduserer dets markedskonkurranseevne.
Endringer i dimensjonsstabilitet: Under aldringsprosessen kan PBT deformeres, sprekke eller endre størrelse, noe som vil påvirke ytelsen i presisjonsapplikasjoner og redusere den generelle kvaliteten på produktet.

Aldringstestmetode
For å nøyaktig evaluere aldringsegenskapene til PBT, brukes vanligvis følgende testmetoder:
Varmealdringstest: Plasser PBT-prøven i et miljø med høy temperatur og mål regelmessig endringene i dens mekaniske og termiske egenskaper for å evaluere dens termiske stabilitet og holdbarhet.
Lysaldringstest: Ved å bruke en xenonlampe eller UV-lampe for å simulere solstråling, observer ytelsesendringene til PBT under forskjellige strålingsintensiteter og -tider, for å evaluere dens anti-lysaldringsevne.
Oksidativ aldringstest: Aldringseksperimenter utføres i et miljø med kontrollert oksygenkonsentrasjon for å evaluere ytelsesendringene til PBT under oksidative forhold og bidra til å forutsi ytelsen i faktiske applikasjoner.
Hydrolysetest: PBT-prøver nedsenkes i vann og deres mekaniske egenskaper og vannabsorpsjon måles regelmessig for å evaluere deres hydrolyseegenskaper for å sikre at materialet fortsatt kan opprettholde utmerket ytelse i et fuktig miljø.