Was ist Polybutylenterephthalat (PBT)?
Polybutylenterephthalat (PBT) ist ein thermoplastischer Polyester, eine Art technischer Kunststoff.
Es wird gewöhnlich als PBT (Polybutylenterephthalat) abgekürzt und ist auch als Polytetramethylenterephthalat (PTMT) bekannt. Es hat eine Struktur, bei der die Anzahl der Kohlenstoffe in der Alkylkette von Polyethylenterephthalat (PET) von 2 auf 4 erhöht wurde. Es hat ähnliche Eigenschaften wie PET.
Im Grunde ist es ein relativ einfach zu handhabendes Material, da es sehr stabil ist und seine Toxizität noch nicht bekannt ist.
Anwendungen von Polybutylenterephthalat (PBT)
Polybutylenterephthalat (PBT) wird aufgrund seiner guten mechanischen Eigenschaften, seiner hohen Wärmebeständigkeit, seiner hohen chemischen Beständigkeit und seiner guten Verarbeitbarkeit als Werkstoff für eine Vielzahl von Produkten verwendet. In den USA wird es vor allem im Automobilsektor verwendet. In den letzten Jahren hat die Verwendung dieser Werkstoffe im Automobilsektor zugenommen, insbesondere aufgrund ihrer leichten Eigenschaften.
1. Automobilbereich
- Zündspulen
- Wischerarme
- Verteiler
- Schalter
- Gehäuse von Scheinwerfern
- Motorenteile
- Ventile
- Zahnräder
- Auspuff und sicherheitsrelevante Teile
2. Elektrische und elektronische Bereiche
- Schalter
- Steckverbinder
- Steckdosen
- Relais
- Gehäuse
- Motorenteile
3. Andere
Lebensmittelverpackungsanwendungen, Kamerateile, Uhrenteile, Zahnräder, Nocken, Lager usw.
Eigenschaften von Polybutylenterephthalat (PBT)
Polybutylenterephthalat (PBT) hat einen Schmelzpunkt von 225 °C, eine Verformungstemperatur unter Last von 65 °C (1,8 kPa), eine Zugfestigkeit von 56 kPa und eine Biegefestigkeit von 81 kPa. Polybutylenterephthalat (PBT) wird häufig als Verbundwerkstoff verwendet. So können PBT-Verbundwerkstoffe mit 30 % Glasfasern die mechanischen Eigenschaften erheblich verbessern, mit einer Biegetemperatur unter Last von mehr als 200 °C, einer Zugfestigkeit von 127 kPa und einer Biegefestigkeit von 186 kPa, ohne dass sich die elektrischen Eigenschaften oder die Dielektrizitätskonstante ändern.
Neben seinen hervorragenden mechanischen Eigenschaften bietet Polybutylenterephthalat (PBT) auch elektrische Eigenschaften, chemische Beständigkeit, Hitzebeständigkeit, Abriebfestigkeit, geringe Wasseraufnahme und ausgezeichnete Dimensionsstabilität. Polybutylenterephthalat wird außerdem aus den relativ preiswerten Rohstoffen 1,4-Butandiol und Terephthalsäure hergestellt, was ihm ein ausgezeichnetes Verhältnis zwischen Kosten und Leistung verleiht und es gegenüber anderen technischen Kunststoffen wettbewerbsfähig macht.
Weitere Informationen über Polybutylenterephthalat (PBT)
Herstellungsverfahren von Polybutylenterephthalat (PBT)
Polybutylenterephthalat (PBT) kann durch Direktpolymerisation hergestellt werden, die durch die Veresterungsreaktion zwischen 1,4-Butandiol und Terephthalsäure erfolgt, oder durch DMT, die durch die Esteraustauschreaktion zwischen 1,4-Butandiol und Dimethylterephthalat erfolgt.
1. Direkte Polymerisationsmethode
Bis-Hydroxybutylterephthalat (BHT) wird durch die Reaktion von einem Mol Terephthalsäure mit zwei Molen 1,4-Butandiol bei 150-230 °C für 60-120 Minuten unter Normaldruck synthetisiert. Anschließend wird Polybutylenterephthalat (PBT) gewonnen, indem die Temperatur auf 250-270 °C und der Druck auf unter 133 Pa gesenkt wird und die Polymerisation unter Entfernung des entstandenen 1,4-Butandiols und Tetrahydrofurans fortgesetzt wird. Katalysatoren auf Titanbasis werden häufig als Katalysatoren für die Veresterung verwendet.
2. Die DMT-Methode
BHT wird auf die gleiche Weise wie bei der direkten Polymerisationsmethode synthetisiert, indem 1 Mol Dimethylterephthalat mit 2 Molen 1,4-Butandiol bei 150-200 °C für 60-120 min unter Normaldruck umgesetzt wird. Die Reaktion wird unter Entfernung von Methanol durchgeführt, das während der Reaktion entsteht.
Die Menge des 1,4-Butandiols wird auf 2 Mol Dimethylterephthalat festgelegt, die Reaktionszeit hängt jedoch von diesem Mengenverhältnis ab, und je kleiner das Molverhältnis ist, desto höher kann die Esteraustauschrate sein. Das erzeugte BHT wird wie bei der direkten Polymerisation zur Herstellung von Polybutylenterephthalat (PBT) verwendet.
Das durch Polymerisation gewonnene Polybutylenterephthalat wird mit Glasfasern gemischt, um glasfaserverstärkte Typen herzustellen, oder mit Zusatzstoffen wie Flammschutzmitteln, um die Flammwidrigkeit zu erhöhen, bevor es in den Handel kommt.