Mitä menetelmiä voidaan käyttää parantamaan PBT:n palonestoominaisuuksia?

Tärkeänä teknisenä muovina polybuteenitereftalaattia (PBT) on käytetty laajasti elektroniikka-, sähkö-, auto- ja kuluttajatuotteissa sen erinomaisten mekaanisten ominaisuuksien, kemiallisen kestävyyden ja hyvän prosessoitavuuden ansiosta. PBT:n syttyvyys kuitenkin rajoittaa sen käyttöä joissakin keskeisissä sovelluksissa, joten sen palonestoominaisuuksien parantamisesta on tullut tärkeä aihe materiaalitieteen tutkimuksessa.

Tutkimuksessa parantaa paloa hidastavia ominaisuuksia PBT , palonestoaineiden lisääminen on suorin ja yleisimmin käytetty strategia. Palonestoaineet jaetaan pääasiassa kahteen luokkaan: epäorgaaniset ja orgaaniset. Epäorgaaniset palonestoaineet, kuten alumiinihydroksidi, magnesiumhydroksidi ja fosfaatit, estävät tehokkaasti liekkien leviämistä sellaisilla mekanismeilla kuin lämmön imeytyminen, vesihöyryn vapautuminen ja suojakerrosten muodostuminen. Esimerkiksi alumiinihydroksidi hajoaa korkeissa lämpötiloissa, vapauttaa vesihöyryä ympäristön lämpötilan alentamiseksi, mikä estää palamisen. Sitä vastoin orgaaniset palonestoaineet, kuten bromidit ja fosfidit, kehittävät paloa hidastavia kaasuja kemiallisten reaktioiden kautta, mikä vähentää liekin lämpö- ja happipitoisuutta. Esimerkiksi bromatut palonestoaineet hajoavat korkeissa lämpötiloissa, vapauttavat bromielementtejä ja muodostavat paloa hidastavia kaasuja estämään liekkien leviämistä. Sopivaa palonestoainetta valittaessa tulee ottaa kokonaisvaltaisesti huomioon sen yhteensopivuus PBT:n kanssa, prosessoitavuus ja vaikutus materiaalin ominaisuuksiin lopputuotteen vakaan suorituskyvyn varmistamiseksi.

Palonestoaineiden lisäämisen lisäksi kemiallinen modifiointi on myös tehokas tapa parantaa PBT:n palonestoominaisuuksia. Kopolymeroimalla PBT muiden polymeerien kanssa, joilla on erinomaiset palonestoominaisuudet (kuten polystyreeni, polyesteri jne.), voidaan saada kopolymeerejä, joilla on erinomaiset palonestoominaisuudet. Tämä menetelmä ei voi ainoastaan ​​parantaa merkittävästi materiaalin palonestoominaisuuksia, vaan myös parantaa PBT:n muita fysikaalisia ominaisuuksia. Lisäksi oksaskopolymerointitekniikka muodostaa oksaskopolymeerejä oksastamalla monomeerejä, joilla on paloa hidastavia ominaisuuksia PBT-molekyyliketjuun, mikä parantaa sen paloa hidastavia ominaisuuksia säilyttäen samalla PBT:n perusominaisuudet.

Nanomateriaalien käyttö on viime vuosina osoittanut hyvät mahdollisuudet parantaa polymeerien paloa hidastavia ominaisuuksia. Lisäämällä PBT:hen nanomittakaavan täyteaineita, kuten nanosavea, hiilinanoputkia tai nanopiitä, sen paloa hidastavia ominaisuuksia voidaan parantaa merkittävästi. Nanosavi voi suuren ominaispinta-alansa ansiosta muodostaa palamisen aikana suojaavan hiilikerroksen, joka eristää tehokkaasti happea ja lämpöä ja estää siten liekkien leviämisen. Hiilinanoputket voivat paitsi parantaa materiaalin mekaanisia ominaisuuksia, myös muodostaa johtavan hiilikerroksen palamisprosessin aikana, mikä entisestään tehostaa paloa hidastavaa vaikutusta.

Fyysinen muuntaminen on myös tehokas tapa parantaa PBT:n palonestoominaisuuksia. PBT:n prosessointiolosuhteita ja rakennetta säätämällä voidaan parantaa sen palonestoominaisuuksia. Esimerkiksi vaahdotusteknologia vähentää materiaalin tiheyttä ja lämmönjohtavuutta ottamalla käyttöön kuplarakenteen, mikä parantaa sen paloa hidastavia ominaisuuksia. Lisäksi monikerroksisen rakennesuunnittelun käyttö palonestokerroksen ja PBT-alustan yhdistämiseksi voi tehokkaasti estää liekkien leviämisen ja parantaa merkittävästi paloa hidastavia ominaisuuksia.