Hvad er aldringsegenskaberne ved PBT

Som en vigtig ingeniørplast er polybutylenterephthalat (PBT) meget udbredt inden for mange områder såsom biler, elektronik og husholdningsapparater. Dens fremragende mekaniske egenskaber, termiske stabilitet og kemiske modstand gør det til det foretrukne materiale til mange industrielle anvendelser. Men under langvarig brug dukker PBT's ældningsegenskaber gradvist frem og bliver en nøglefaktor, der påvirker dets levetid og pålidelighed. Derfor er det særligt vigtigt at dybt studere aldringsmekanismen og manifestationerne af PBT .

Definition og mekanisme for aldring
Aldring refererer til den proces, hvor et materiales fysiske og kemiske egenskaber ændres på grund af miljøfaktorer (såsom lys, temperatur, fugtighed og ilt osv.) og mekaniske belastninger under brug. For PBT kan dets ældning hovedsageligt opdeles i fire typer: termisk ældning, fotoaldring, oxidativ ældning og hydrolyse.
Termisk ældning: Under høje temperaturforhold kan de molekylære kæder af PBT bryde eller tværbinde, hvilket resulterer i et betydeligt fald i mekaniske egenskaber. Resultaterne af termisk ældning manifesteres normalt som øget skørhed og reduceret sejhed af materialet, hvilket udgør en trussel mod dets pålidelighed ved højtemperaturapplikationer.
Fotoaldring: Ultraviolet (UV) stråling kan forårsage brud af PBT-molekylkæder og generere frie radikaler, hvilket fører til materialenedbrydning. Manifestationerne af lys aldring omfatter normalt udseendet af revner på overfladen af ​​materialet, ændringer i farve og reduceret styrke, hvilket kan påvirke dets anvendelse i udendørs miljøer.
Oxidativ aldring: I nærvær af oxygen kan PBT gennemgå oxidationsreaktioner, hvilket resulterer i ændringer i dets molekylære struktur. Denne proces fremskynder nedbrydningen af ​​materialet og har en negativ effekt på dets fysiske egenskaber, især i miljøer med højt iltindhold.
Hydrolyse: I et fugtigt miljø trænger vandmolekyler ind i det indre af PBT og reagerer med de molekylære kæder, hvilket resulterer i et fald i materialets ydeevne. Hydrolyse øger normalt vandabsorptionshastigheden af ​​PBT og reducerer dets mekaniske styrke, hvilket er særligt tydeligt under våde forhold.

Ældningsegenskaber ydeevne
Ældningsegenskaberne ved PBT kan evalueres i følgende aspekter:
Mekaniske egenskaber ændres: Efterhånden som ældningen skrider frem, falder de mekaniske egenskaber af PBT, såsom trækstyrke, slagstyrke og duktilitet, normalt betydeligt. Dette skyldes nedbrydningen af ​​fysiske egenskaber forårsaget af brud og tværbinding af molekylære kæder.
Termiske egenskaber ændres: Ældningsprocessen kan påvirke varmedeformationstemperaturen (HDT) og smeltetemperaturen af ​​PBT, hvilket resulterer i et fald i dets stabilitet i højtemperaturmiljøer, og derved begrænse dets anvendelsesområde.
Ændringer i optiske egenskaber: Lysældning kan forårsage farveændringer i PBT-materialer, og overfladen kan blive gul eller tåge, hvilket direkte påvirker materialets udseende og gennemsigtighed og reducerer dets konkurrenceevne på markedet.
Ændringer i dimensionsstabilitet: Under ældningsprocessen kan PBT vride, revne eller ændre størrelse, hvilket vil påvirke dets ydeevne i præcisionsapplikationer og reducere produktets generelle kvalitet.

Ældningstestmetode
For nøjagtigt at evaluere PBT's ældningsegenskaber bruges følgende testmetoder normalt:
Varmeældningstest: Anbring PBT-prøven i et miljø med høj temperatur og mål regelmæssigt ændringerne i dens mekaniske og termiske egenskaber for at evaluere dens termiske stabilitet og holdbarhed.
Lysældningstest: Ved at bruge en xenonlampe eller UV-lampe til at simulere solstråling, observer ydelsesændringerne af PBT under forskellige strålingsintensiteter og -tider for at evaluere dens anti-lysældningsevne.
Oxidativ ældningstest: Ældningseksperimenter udføres i et miljø med kontrolleret iltkoncentration for at evaluere præstationsændringerne af PBT under oxidative forhold og hjælpe med at forudsige dets ydeevne i faktiske applikationer.
Hydrolysetest: PBT-prøver nedsænkes i vand, og deres mekaniske egenskaber og vandabsorption måles regelmæssigt for at evaluere deres hydrolysekarakteristika for at sikre, at materialet stadig kan opretholde fremragende ydeevne i et fugtigt miljø.