PBT
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PBT - Polibutilentereftalato

Il termoplastico semicristallino PBT è altamente resistente alle sollecitazioni dinamiche, all'abrasione e all'urto, si distingue per l'elevata rigidità (modulo a trazione da 1.700 a 17.000 Mpa), ottima resistenza alla deformazione termica; i tipi rinforzati con fibre di vetro possono essere esposti a temperature continue fino a 140°C. Importante, fra l'altro nel settore automobilistico, è anche l'alta resistenza agli agenti chimici, per esempio carburanti, alcool, grassi, oli, acidi diluiti e soluzioni saline. Il PBT possiede inoltre eccellenti caratteristiche elettriche come la buona resistenza alle correnti striscianti e buona rigidità dielettrica. Gli elementi elettrici/elettronici figurano pertanto fra le sue principali applicazioni.
Caratteristiche
- Buona resistenza chimica
- Eccellente rigidità e durezza
- Elevata resistenza all'usura
- Resistenza ai solventi
- Elevata resistenza a temperature di esercizio continuo
- Ottima resistenza allo snervamento, anche alle alte temperature
- Grande rigidità
- Buone proprietà di frizione
- Resistenza all’abrasione
- Elevata stabilità dimensionale
- Buona resistenza agli agenti atmosferici
- Assenza di fessurazioni da stress ambientale
Proprietà Fisico-Meccaniche PBT
La resistenza all'impatto cresce con il peso molecolare. Essi mostrano anche un ottimo comportamento sotto carico sia statico che dinamico. Sottoposti a test di creep e fatica, questi polimeri, resistono ad una forte deformazione per lunghi periodi di tempo, anche sotto alto stress. Per quanto riguarda i polimeri stampati il poliestere, in particolare, hanno un ottima resistenza alla tensione e alla flessione. La superficie dei poliesteri tereftalici stampati è lucente, dura e resistente. Questi materiali mantengono anche un'eccellente stabilità dimensionale alle alte temperature.
Proprietà termiche
La temperatura di utilizzo in continuo varia, a secondo del tipo da 120 a 140°C (per breve tempo anche da 160 a 170°C). La resistenza termica può essere migliorata mediante l'aggiunta di stabilizzanti al calore o con cariche minerali o rinforzi con fibre di vetro.
Proprietà elettriche
Il PBT mostra in modo particolare buone proprietà elettriche anche quando questo materiale è esposto all'umidità a diverse temperature. La sua natura meno polare, rispetto agli altri poliesteri, lo rende meno sensibile all'assorbimento di impurezze, per questa ragione ed anche per le buone proprietà meccaniche il PBT ha trovato innumerevoli applicazioni nel campo elettrico.
Sintesi
Il PBT viene prodotto con un processo in fuso, in due stadi ad alta temperatura. Il primo stadio di polimerizzazione viene condotto, in presenza di catalizzatori a base di titanio, a pressione atmosferica a 150-220°C, fino a che circa il 90-95% della quantità teorica di metanolo viene distillata. Nel secondo stadio viene eliminato l'eccesso di BD sotto pressione ridotta (0.1-0.5 mbar) a circa 250°C. Per ottenere un PBT con un sufficiente alto peso molecolare, con un giusto rapporto tra i gruppi terminali COOH/OH e buone proprietà in generale, occorre che l'intero processo di sintesi avvenga sotto uno stretto controllo delle condizioni operative.
Polimerizzazione a tempra rapida e a stato solido (SSP)
Gli agenti nucleanti comprendono una serie di filler e fibre di rinforzo nonché catalizzatori di polimerizzazione residui. La polimerizzazione a tempra rapida e a stato solido (SSP) produce PET trasparente amorfo stampato a soffiatura in bottiglia. MW più elevati sono ottenuti mediante polimerizzazione allo stato solido di pellet. La polimerizzazione allo stato solido comporta la rimozione della policondensazione per prodotto. Il PET è in genere il prodotto della policondensazione di etilen-glicole con acido tereftalico o dimetil tereftalato. La polimerizzazione di policondensazione fornisce un uso efficace dei sottoprodotti CH3OH e etilen-glicole. Un MW più elevato si ottiene con policondensazione allo stato solido.
Cucitori molecolari PBT
Vengono utilizzati per invertire la diminuzione del peso molecolare causato dall’idrolisi del poliestere, oppure per modificare la reologia del polimero incrementando la sua forza di fusione. La degradazione colpisce in particolar modo la resina riciclata e può limitarne l’utilizzo. Esiste un’ampia gamma di chain extenders attualmente in commercio per il PET. L’estensione di catena è rappresentata generalmente dalla reazione tra i gruppi terminali del PET (gruppo carbossilico COOH) ed il reagente. Tipici composti come chain extenders sono i PMDA, fosfati organici, bis-oxazolines, bi-anidridi, diisocianati, oligomeri epossidici.
Applicazioni PBT
Il PBT, che è un termoplastico, presenta alta resistenza ai reagenti chimici, notevole stabilità alle alte temperature, notevole stabilità dimensionale, buona durezza e lucentezza superficiale. Questo polimero ha trovato la sua maggiore applicazione nel campo dei materiali a stampaggio di precisione per le parti elettriche ed elettroniche, per oggetti di uso domestico e negli uffici e per parti di automobili. Alcuni esempi sono i porta guaine isolanti, le ruote dentate, le ruote dei ventilatori, i copri condensatori, le scatole delle spine e i porta lampade. La ragione per cui il mercato del PBT, per quanto riguarda i suoi impieghi nelle parti elettriche ed elettroniche, sia in continua crescita risiede nelle sue ottime proprietà elettriche e meccaniche, che si mantengono stabili a diverse temperature e gradi di umidità.
PBT
Property
Method
PBT
PBT GF20
PBT GF30
PBT GF30 V0
PBT GF10 V0
Density
(gr/cm3)
DIN53479
1.3
1.45
1.68
1.52
1.68
Shrinkage (%)
(%)
ASTM D955
2.3
0.35
0.3
1.3
0.2
MFI (230°C/2,16kg)
gr/10'
ISO 1133
30
20
15
20
20
Property
Tensile strenght
MPa
ASTM-D638
57
100
130
80
140
Elongation
(%)
ASTM-D638
30
3
3
3
3
Flexural strength
MPa
ASTM-D790
85
155
180
120
170
Flexural modulus
MPa
ASTM-D790
2200
5000
8000
4800
8000
Izod impact
J/m
ASTM-D256
40
85
120
50
100
Thermal Properties
Properties
HDT 0,45MPa
°C
DIN53461
70
210
210
210
210
HDT 1,82MPa
°C
DIN53461
170
220
220
220
220
Glow wire test (°C)
°C
IEC 60695-2-12
750
750
650
750
960
Flammability (grade)
(grade)
UL94
HB
HB
HB
V0
V0
Melting point (°C)
point
ASTM D3418
225
225
225
225
225
/*------------------------------------FINE TABELLA -------------------------------------------------------------------------*/
PBT | |||||||
Property | Method | PBT | PBT GF20 | PBT GF30 | PBT GF30 V0 | PBT GF10 V0 | |
Density | (gr/cm3) | DIN53479 | 1.3 | 1.45 | 1.68 | 1.52 | 1.68 |
Shrinkage (%) | (%) | ASTM D955 | 2.3 | 0.35 | 0.3 | 1.3 | 0.2 |
MFI (230°C/2,16kg) | gr/10' | ISO 1133 | 30 | 20 | 15 | 20 | 20 |
Property | |||||||
Tensile strenght | MPa | ASTM-D638 | 57 | 100 | 130 | 80 | 140 |
Elongation | (%) | ASTM-D638 | 30 | 3 | 3 | 3 | 3 |
Flexural strength | MPa | ASTM-D790 | 85 | 155 | 180 | 120 | 170 |
Flexural modulus | MPa | ASTM-D790 | 2200 | 5000 | 8000 | 4800 | 8000 |
Izod impact | J/m | ASTM-D256 | 40 | 85 | 120 | 50 | 100 |
Thermal Properties | Properties | ||||||
HDT 0,45MPa | °C | DIN53461 | 70 | 210 | 210 | 210 | 210 |
HDT 1,82MPa | °C | DIN53461 | 170 | 220 | 220 | 220 | 220 |
Glow wire test (°C) | °C | IEC 60695-2-12 | 750 | 750 | 650 | 750 | 960 |
Flammability (grade) | (grade) | UL94 | HB | HB | HB | V0 | V0 |
Melting point (°C) | point | ASTM D3418 | 225 | 225 | 225 | 225 | 225 |