ویژگی های پیری PBT چیست؟

به عنوان یک پلاستیک مهندسی مهم، پلی بوتیلن ترفتالات (PBT) به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها مانند خودرو، الکترونیک و لوازم خانگی استفاده می شود. خواص مکانیکی عالی، پایداری حرارتی و مقاومت شیمیایی آن را به ماده انتخابی برای بسیاری از کاربردهای صنعتی تبدیل کرده است. با این حال، در طول استفاده طولانی مدت، ویژگی های پیری PBT به تدریج ظاهر می شود و به یک عامل کلیدی بر عمر سرویس و قابلیت اطمینان آن تبدیل می شود. بنابراین، مطالعه عمیق مکانیسم پیری و تظاهرات آن بسیار مهم است PBT .

تعریف و مکانیسم پیری
پیری به فرآیندی اطلاق می شود که در آن خواص فیزیکی و شیمیایی یک ماده در اثر عوامل محیطی (مانند نور، دما، رطوبت و اکسیژن و غیره) و بارهای مکانیکی در حین استفاده تغییر می کند. برای PBT، پیری آن را می توان به طور عمده به چهار نوع تقسیم کرد: پیری حرارتی، پیری نوری، پیری اکسیداتیو و هیدرولیز.
پیری حرارتی: در شرایط دمایی بالا، زنجیره‌های مولکولی PBT ممکن است شکسته شوند یا به هم متصل شوند و در نتیجه خواص مکانیکی آن کاهش پیدا کند. نتایج پیری حرارتی معمولاً به صورت افزایش شکنندگی و کاهش چقرمگی مواد ظاهر می‌شود که قابلیت اطمینان آن را در کاربردهای با دمای بالا تهدید می‌کند.
پیری نوری: اشعه ماوراء بنفش (UV) می تواند باعث شکستن زنجیره های مولکولی PBT و تولید رادیکال های آزاد شود که منجر به تخریب مواد می شود. تظاهرات پیری سبک معمولاً شامل ایجاد ترک در سطح مواد، تغییر رنگ و کاهش استحکام است که ممکن است بر کاربرد آن در محیط های بیرونی تأثیر بگذارد.
پیری اکسیداتیو: در حضور اکسیژن، PBT ممکن است تحت واکنش های اکسیداسیون قرار گیرد و در نتیجه ساختار مولکولی آن تغییر کند. این فرآیند تجزیه مواد را تسریع می‌کند و تأثیر نامطلوبی بر خواص فیزیکی آن به‌ویژه در محیط‌های پر اکسیژن می‌گذارد.
هیدرولیز: در یک محیط مرطوب، مولکول های آب به داخل PBT نفوذ می کنند و با زنجیره های مولکولی واکنش می دهند و در نتیجه عملکرد مواد کاهش می یابد. هیدرولیز معمولاً میزان جذب آب PBT را افزایش می دهد و مقاومت مکانیکی آن را کاهش می دهد که به ویژه در شرایط مرطوب مشهود است.

عملکرد ویژگی های پیری
ویژگی های پیری PBT را می توان از جنبه های زیر ارزیابی کرد:
خواص مکانیکی تغییر می کند: با افزایش سن، خواص مکانیکی PBT مانند استحکام کششی، مقاومت ضربه ای و شکل پذیری معمولاً به میزان قابل توجهی کاهش می یابد. این به دلیل تخریب خواص فیزیکی ناشی از شکستن و اتصال عرضی زنجیره های مولکولی است.
تغییرات خواص حرارتی: فرآیند پیری ممکن است دمای تغییر شکل حرارتی (HDT) و دمای ذوب PBT را تحت تاثیر قرار دهد و در نتیجه باعث کاهش پایداری آن در محیط‌های با دمای بالا شود و در نتیجه مناطق کاربرد آن را محدود کند.
تغییرات در خواص نوری: پیری نور می تواند باعث تغییر رنگ در مواد PBT شود و سطح ممکن است زرد یا مه شود که مستقیماً بر ظاهر و شفافیت ماده تأثیر می گذارد و رقابت پذیری آن در بازار را کاهش می دهد.
تغییرات در پایداری ابعادی: در طول فرآیند پیری، PBT ممکن است تاب خورده، ترک بخورد یا در اندازه تغییر کند که بر عملکرد آن در کاربردهای دقیق تأثیر می گذارد و کیفیت کلی محصول را کاهش می دهد.

روش تست پیری
به منظور ارزیابی دقیق ویژگی های پیری PBT، معمولاً از روش های آزمایش زیر استفاده می شود:
آزمایش پیری حرارتی: نمونه PBT را در محیطی با دمای بالا قرار دهید و به طور منظم تغییرات خواص مکانیکی و حرارتی آن را اندازه گیری کنید تا پایداری و دوام حرارتی آن ارزیابی شود.
تست پیری نور: با استفاده از یک لامپ زنون یا لامپ UV برای شبیه سازی تابش خورشیدی، تغییرات عملکرد PBT را تحت شدت و زمان های مختلف تابش مشاهده کنید تا توانایی ضد پیری نور آن را ارزیابی کنید.
آزمایش پیری اکسیداتیو: آزمایش‌های پیری در محیطی با غلظت اکسیژن کنترل‌شده برای ارزیابی تغییرات عملکرد PBT در شرایط اکسیداتیو و کمک به پیش‌بینی عملکرد آن در کاربردهای واقعی انجام می‌شود.
تست هیدرولیز: نمونه های PBT در آب غوطه ور می شوند و خواص مکانیکی و جذب آب آنها به طور مرتب اندازه گیری می شود تا ویژگی های هیدرولیز آنها ارزیابی شود تا اطمینان حاصل شود که ماده همچنان می تواند عملکرد عالی را در یک محیط مرطوب حفظ کند.