Wat zijn de verouderingskenmerken van PBT

Als belangrijk technisch plastic wordt polybutyleentereftalaat (PBT) veel gebruikt op veel gebieden, zoals in auto's, elektronica en huishoudelijke apparaten. De uitstekende mechanische eigenschappen, thermische stabiliteit en chemische bestendigheid maken het tot het materiaal bij uitstek voor veel industriële toepassingen. Tijdens langdurig gebruik komen de verouderingskenmerken van PBT echter geleidelijk aan naar voren, waardoor ze een sleutelfactor worden die de levensduur en betrouwbaarheid ervan beïnvloedt. Daarom is het bijzonder belangrijk om het verouderingsmechanisme en de manifestaties ervan diepgaand te bestuderen PBT .

Definitie en mechanisme van veroudering
Veroudering verwijst naar het proces waarbij de fysische en chemische eigenschappen van een materiaal veranderen als gevolg van omgevingsfactoren (zoals licht, temperatuur, vochtigheid en zuurstof, enz.) en mechanische belastingen tijdens het gebruik. Voor PBT kan de veroudering ervan hoofdzakelijk worden onderverdeeld in vier typen: thermische veroudering, fotoveroudering, oxidatieve veroudering en hydrolyse.
Thermische veroudering: Onder hoge temperaturen kunnen de moleculaire ketens van PBT breken of verknopen, wat resulteert in een aanzienlijke afname van de mechanische eigenschappen. De resultaten van thermische veroudering komen meestal tot uiting in een verhoogde brosheid en verminderde taaiheid van het materiaal, wat een bedreiging vormt voor de betrouwbaarheid ervan bij toepassingen bij hoge temperaturen.
Fotoveroudering: Ultraviolette (UV) straling kan het breken van moleculaire PBT-ketens veroorzaken en vrije radicalen genereren, wat leidt tot materiaalafbraak. De manifestaties van veroudering door licht omvatten meestal het verschijnen van scheuren op het oppervlak van het materiaal, kleurveranderingen en verminderde sterkte, die de toepassing ervan in buitenomgevingen kunnen beïnvloeden.
Oxidatieve veroudering: In aanwezigheid van zuurstof kan PBT oxidatiereacties ondergaan, wat resulteert in veranderingen in de moleculaire structuur. Dit proces versnelt de afbraak van het materiaal en heeft een negatief effect op de fysische eigenschappen ervan, vooral in omgevingen met veel zuurstof.
Hydrolyse: In een vochtige omgeving dringen watermoleculen het inwendige van PBT binnen en reageren met de moleculaire ketens, wat resulteert in een afname van de materiaalprestaties. Hydrolyse verhoogt gewoonlijk de waterabsorptiesnelheid van PBT en vermindert de mechanische sterkte ervan, wat vooral duidelijk is onder natte omstandigheden.

Verouderingskenmerken prestaties
De verouderingskenmerken van PBT kunnen op de volgende aspecten worden geëvalueerd:
Mechanische eigenschappen veranderen: Naarmate de veroudering vordert, nemen de mechanische eigenschappen van PBT, zoals treksterkte, slagsterkte en ductiliteit, doorgaans aanzienlijk af. Dit komt door de afbraak van fysische eigenschappen veroorzaakt door het breken en verknopen van moleculaire ketens.
Veranderingen in thermische eigenschappen: Het verouderingsproces kan de hittevervormingstemperatuur (HDT) en de smelttemperatuur van PBT beïnvloeden, wat resulteert in een afname van de stabiliteit ervan in omgevingen met hoge temperaturen, waardoor de toepassingsgebieden ervan worden beperkt.
Veranderingen in optische eigenschappen: Lichtveroudering kan kleurveranderingen in PBT-materialen veroorzaken en het oppervlak kan geel of mistig worden, wat het uiterlijk en de transparantie van het materiaal rechtstreeks beïnvloedt en de concurrentiepositie op de markt vermindert.
Veranderingen in dimensionale stabiliteit: Tijdens het verouderingsproces kan PBT kromtrekken, barsten of van grootte veranderen, wat de prestaties bij precisietoepassingen zal beïnvloeden en de algehele kwaliteit van het product zal verminderen.

Verouderingstestmethode
Om de verouderingskenmerken van PBT nauwkeurig te evalueren, worden doorgaans de volgende testmethoden gebruikt:
Warmteverouderingstest: plaats het PBT-monster in een omgeving met hoge temperaturen en meet regelmatig de veranderingen in de mechanische en thermische eigenschappen om de thermische stabiliteit en duurzaamheid ervan te evalueren.
Lichtverouderingstest: door een xenonlamp of UV-lamp te gebruiken om zonnestraling te simuleren, observeert u de prestatieveranderingen van PBT onder verschillende stralingsintensiteiten en -tijden, om het anti-lichtverouderingsvermogen ervan te evalueren.
Oxidatieve verouderingstest: Verouderingsexperimenten worden uitgevoerd in een omgeving met gecontroleerde zuurstofconcentratie om de prestatieveranderingen van PBT onder oxidatieve omstandigheden te evalueren en de prestaties ervan in daadwerkelijke toepassingen te helpen voorspellen.
Hydrolysetest: PBT-monsters worden ondergedompeld in water en hun mechanische eigenschappen en waterabsorptie worden regelmatig gemeten om hun hydrolyse-eigenschappen te evalueren om ervoor te zorgen dat het materiaal nog steeds uitstekende prestaties kan behouden in een vochtige omgeving.