1. Przegląd
Wraz z dynamicznym rozwojem technologii informatycznych i komunikacyjnych kable optyczne, jako podstawowy nośnik nowoczesnego przesyłu informacji, stawiane są coraz wyższym wymaganiom co do wydajności i jakości.Politereftalan butylenu (PBT)PBT, jako termoplastyczne tworzywo konstrukcyjne o doskonałych właściwościach kompleksowych, odgrywa ważną rolę w produkcji kabli optycznych. PBT powstaje w wyniku polimeryzacji kondensacyjnej tereftalanu dimetylu (DMT) lub kwasu tereftalowego (TPA) i butanodiolu po estryfikacji. Jest to jedno z pięciu tworzyw konstrukcyjnych ogólnego przeznaczenia, pierwotnie opracowane przez firmę GE i uprzemysłowione w latach 70. XX wieku. Chociaż jego rozwój rozpoczął się stosunkowo późno, rozwinął się niezwykle dynamicznie. Ze względu na doskonałe właściwości kompleksowych, wysoką przetwarzalność i niskie koszty, jest szeroko stosowany w urządzeniach elektrycznych, samochodach, urządzeniach telekomunikacyjnych, sprzęcie AGD i innych dziedzinach. Szczególnie w produkcji kabli optycznych, jest wykorzystywany głównie do produkcji luźnych tub światłowodowych i jest niezbędnym materiałem do produkcji kabli o wysokiej wydajności.
PBT to mlecznobiały, półprzezroczysty lub nieprzezroczysty, półkrystaliczny poliester o doskonałej odporności termicznej i stabilności przetwórczej. Jego struktura cząsteczkowa to [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. W porównaniu z PET, ma o dwie grupy metylenowe więcej w segmentach łańcucha, co nadaje jego głównemu łańcuchowi cząsteczkowemu strukturę helisy i lepszą elastyczność. PBT nie jest odporny na silne kwasy i zasady, ale jest odporny na większość rozpuszczalników organicznych i ulega rozkładowi w wysokich temperaturach. Dzięki doskonałym właściwościom fizycznym, stabilności chemicznej i wydajności przetwórczej, PBT stał się idealnym materiałem konstrukcyjnym w przemyśle kabli optycznych i jest szeroko stosowany w różnych produktach PBT do kabli komunikacyjnych i kabli optycznych.
2. Charakterystyka materiałów PBT
PBT jest zazwyczaj stosowany w postaci modyfikowanych mieszanek. Poprzez dodanie środków zmniejszających palność, środków wzmacniających i innych metod modyfikacji, można dodatkowo poprawić jego odporność termiczną, izolacyjność elektryczną i podatność na przetwarzanie. PBT charakteryzuje się wysoką wytrzymałością mechaniczną, dobrą udarnością i odpornością na zużycie, a także może skutecznie chronić włókna optyczne wewnątrz kabla optycznego przed uszkodzeniami mechanicznymi. Jako jeden z powszechnych surowców do produkcji kabli optycznych, żywica PBT zapewnia produktom z tej kategorii dobrą elastyczność i stabilność, zachowując jednocześnie wytrzymałość strukturalną.
Jednocześnie charakteryzuje się wysoką stabilnością chemiczną i odpornością na różne media korozyjne, zapewniając długotrwałą, stabilną pracę kabli optycznych w trudnych warunkach, takich jak wilgoć i mgła solna. Materiał PBT charakteryzuje się doskonałą stabilnością termiczną i zachowuje stabilne parametry nawet w wysokich temperaturach, dzięki czemu nadaje się do zastosowań w kablach optycznych w różnych strefach temperaturowych. Charakteryzuje się doskonałymi właściwościami przetwórczymi i może być formowany metodą wytłaczania, formowania wtryskowego i innymi metodami. Nadaje się do zespołów kabli optycznych o różnych kształtach i strukturach i jest wysokowydajnym tworzywem konstrukcyjnym, szeroko stosowanym w produkcji kabli.
3. Zastosowanie PBT w kablach optycznych
W procesie produkcji kabli optycznych PBT jest stosowany głównie do produkcji luźnych tubwłókna optyczneJego wysoka wytrzymałość i wytrzymałość skutecznie podtrzymują i chronią włókna optyczne, zapobiegając uszkodzeniom spowodowanym czynnikami fizycznymi, takimi jak zginanie i rozciąganie. Ponadto materiał PBT charakteryzuje się doskonałą odpornością na ciepło i starzenie, co przyczynia się do zwiększenia stabilności i niezawodności kabli optycznych podczas długotrwałej eksploatacji. Jest to jeden z głównych materiałów PBT stosowanych obecnie w kablach optycznych.
PBT jest również często stosowany jako powłoka zewnętrzna kabli optycznych. Powłoka musi nie tylko charakteryzować się odpowiednią wytrzymałością mechaniczną, aby sprostać zmianom warunków zewnętrznych, ale także doskonałą odpornością na zużycie, korozję chemiczną i starzenie UV, aby zapewnić żywotność kabla optycznego podczas układania na zewnątrz, w środowisku wilgotnym lub morskim. Powłoka kabla optycznego spełnia wysokie wymagania dotyczące wydajności przetwarzania i adaptacji do warunków środowiskowych PBT, a żywica PBT charakteryzuje się dobrą kompatybilnością aplikacyjną.
W systemach muf kabli optycznych, PBT może być również wykorzystywany do produkcji kluczowych komponentów, takich jak mufy. Komponenty te muszą spełniać surowe wymagania dotyczące uszczelnienia, wodoodporności i odporności na warunki atmosferyczne. Materiał PBT, dzięki swoim doskonałym właściwościom fizycznym i stabilności strukturalnej, jest niezwykle odpowiednim wyborem i odgrywa ważną rolę jako wsparcie konstrukcyjne w systemie surowców do produkcji kabli optycznych.
4. Środki ostrożności podczas przetwarzania
Przed procesem formowania wtryskowego, PBT należy suszyć w temperaturze od 110°C do 120°C przez około 3 godziny, aby usunąć zaadsorbowaną wilgoć i zapobiec tworzeniu się pęcherzyków powietrza lub kruchości podczas procesu. Temperaturę formowania należy utrzymywać w zakresie od 250°C do 270°C, a temperaturę formy zaleca się utrzymywać w zakresie od 50°C do 75°C. Ponieważ temperatura zeszklenia PBT wynosi zaledwie 22°C, a szybkość krystalizacji podczas chłodzenia jest szybka, czas chłodzenia jest stosunkowo krótki. Podczas procesu formowania wtryskowego należy unikać zbyt niskiego poziomu temperatury dyszy, co może spowodować zablokowanie kanału przepływowego. Jeśli temperatura cylindra przekroczy 275°C lub stopiony materiał pozostanie w nim zbyt długo, może to spowodować degradację termiczną i kruchość.
Zaleca się stosowanie większego otworu wtryskowego. Nie należy stosować systemu gorących kanałów. Forma powinna zapewniać dobry efekt wydechu. Nie zaleca się ponownego użycia materiałów wlewowych PBT zawierających środki zmniejszające palność lub wzmacniających włóknem szklanym, aby uniknąć pogorszenia wydajności. Po wyłączeniu maszyny bęben należy regularnie czyścić materiałem PE lub PP, aby zapobiec karbonizacji resztek materiału. Te parametry przetwarzania mają praktyczne znaczenie dla producentów surowców do kabli optycznych w produkcji kabli na dużą skalę.
5. Zalety zastosowania
Zastosowanie PBT w kablach optycznych znacząco poprawiło ich ogólną wydajność. Jego wysoka wytrzymałość i udarność zwiększają odporność na uderzenia i zmęczenie kabla optycznego oraz wydłużają jego żywotność. Jednocześnie doskonała przetwarzalność materiałów PBT zwiększyła wydajność produkcji i obniżyła koszty. Doskonała odporność na starzenie i korozję chemiczną kabla optycznego pozwala mu na długotrwałą, stabilną pracę w trudnych warunkach, znacząco zwiększając niezawodność i skracając cykl konserwacji produktu.
Żywica PBT, będąca kluczową kategorią surowców do produkcji kabli optycznych, odgrywa rolę w wielu ogniwach konstrukcyjnych i jest jednym z termoplastycznych tworzyw konstrukcyjnych, na które producenci kabli optycznych zwracają szczególną uwagę przy wyborze materiałów kablowych.
6. Wnioski i perspektywy
PBT stał się niezbędnym i ważnym materiałem w dziedzinie produkcji kabli optycznych ze względu na swoje wyjątkowe właściwości mechaniczne, stabilność termiczną, odporność na korozję i przetwarzalność. W przyszłości, wraz z ciągłym rozwojem branży komunikacji optycznej, stawiane będą wyższe wymagania dotyczące właściwości materiałów. Branża PBT powinna stale promować innowacje technologiczne i rozwój w zakresie ochrony środowiska, co pozwoli na dalszą poprawę jej wszechstronnej wydajności i efektywności produkcji. Spełnienie wymagań dotyczących wydajności, przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia energii i kosztów materiałów, pomoże PBT odgrywać ważniejszą rolę w kablach optycznych i w szerszym zakresie zastosowań.
Czas publikacji: 30 czerwca 2025 r.