Utente:Voidxaria/Sandbox
Polibutilene Tereftalato | |
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Nome IUPAC | |
Poly(oxy-1,4-butanediyloxycarbonyl-1,4-phenylenecarbonyl) | |
Nomi alternativi | |
politereftalato di butilene | |
Caratteristiche generali | |
Formula bruta o molecolare | C12H12O4 |
Numero CAS | |
Proprietà chimico-fisiche | |
Densità (g/l, in c.s.) | 1,24 – 1,34 g/cm3 (ISO 1183) |
Temperatura di fusione | 220°C |
Indicazioni di sicurezza | |
Il Polibutilene Tereftalato (PBT) è un materiale termoplastico semicristallino derivato dal petrolio appartenente alla famiglia dei poliesteri. Viene prodotto attraverso una reazione di policondensazione tra il glicole etilenico e l'acido tereftalico, ovvero tramite un processo di polimerizzazione del butadiene viene dell'acido tereftalico e impiegato principalmente nello stampaggio a iniezione per applicazioni ingegnerizzate[1], che possiedono, perciò, caratteristiche di resistenza e di rigidità sufficienti per consentire di adoperarle in sostituzione ai metalli tradizionali. Viene anche denominato con la sigla PTMT, meno utilizzata.
Storia
La preparazione della prima resina di poliestere risale al 1847 e al 1883 con Berzelius, Gay-Lussac e Pelouze e la sua prima applicazione fu per un rivestimento superficiale.[2] A quel tempo la resina era conosciuta come alkyd (alcohol + acid). Il PBT entrò a far parte ufficialmente del mercato insieme al PET intorno al 1970 e venne introdotto come un materiale plastico ingegneristico.
Proprietà
Il PBT è caratterizzato da proprietà meccaniche eccezionali e da una notevole resistenza chimica. In generale, il PBT è un materiale versatile e affidabile, semicristallino con resistenza chimica, rigidità meccanica, eccellenti proprietà elettriche, buone proprietà di frizione e resistenza all’abrasione, grande rigidità e durezza e resistenza al calore (fino a 150°C), proprietà che rimangono stabili a prescindere dalle condizioni ambientali. Una delle caratteristiche principali del PBT è la sua resistenza all'usura e alla degradazione dovuta ai raggi ultravioletti, che lo rendono adatto ad applicazioni esposte all'ambiente esterno. Inoltre, il PBT può essere trasformato in filo con proprietà elastiche simili al Lycra, che lo rendono adatto per abbigliamenti sportivi e costumi da bagno.
Il PBT è adatto per applicazioni tecniche che richiedono un’elevata stabilità dimensionale, in quanto ha un basso coefficiente di espansione termica e un basso assorbimento di acqua. Caratterizzato da una struttura cristallina, il polibutilene tereftalato può sostituire in alcune applicazioni le resine termoindurenti o i metalli. Alcuni gradi di polibutilentereftalato (PBT) sono a rapida cristallizzazione, permettendo tempi ciclo più rapidi.[3] Rispetto al poliestere PET, il PBT offre una maggiore resistenza agli urti, in particolare a basse temperature. Grazie a questa caratteristica, il PBT è anche molto più semplice da modificare con fibre ed è pertanto disponibile anche come prodotto rinforzato.
Caratteristiche Specifiche[4]
- Elevata resistenza e rigidità
- Stabilità dimensionale
- Bassa tendenza al creep
- Resistenza all'usura e scorrevolezza molto buone
- Buona resistenza agli urti
- Coefficiente di dilatazione termica molto basso
- Buona resistenza chimica agli acidi
- Eccellente resistenza a cloro e sostanze caustiche
- Buone proprietà elettriche
- Assorbimento di umidità molto basso
- Buone capacità adesive e saldabilità
Lavorabilità
La lavorabilità dipende dalle proprietà reologiche del materiale, ovvero la sua fluidità, stabilità chimica e velocità di cristallizzazione, che devono essere adeguate alla tecnologia di lavorazione prescelta.
La principale proprietà reologica di un polimero nella fase di lavorazione è la viscosità, ovvero la misura della sua resistenza al flusso. Tanto maggiore è la viscosità, tanto più bassa è la fluidità del materiale e tanto più difficile sarà riempire cavità strette e sottili, come spesso è necessario fare nello stampaggio a iniezione.[5] La viscosità dipende dalla temperatura, dal peso molecolare del polimero, dalla presenza di cariche o di fibre e dal gradiente di velocità, che varia a seconda della tecnologia di lavorazione.
Per ottenere un'ottima lavorabilità è spesso necessario controllare la crescita del peso molecolare in fase di polimerizzazione, producendo diversi gradi di uno stesso polimero con diversa fluidità. Tuttavia, la scelta del materiale dipende anche dalle proprietà meccaniche richieste dalle specifiche di progetto, che possono condizionare la scelta della tecnologia di lavorazione.
Utilizzi
Il politereftalato di butilene (PBT) viene impiegato in vari settori, come l'ingegneria elettrica, l'industria automobilistica e quella domestica. Ad esempio, grazie alle sue proprietà, il PBT è ampiamente utilizzato nella produzione di film estrusi per molteplici applicazioni, come avvolgimento di cavi elettrici, supporti per emulsioni fotografiche, imballaggi speciali e bottiglie. Viene utilizzato anche per realizzare alloggiamenti, connettori elettrici, teste di doccia, ferri da stiro, fibre per spazzolini da denti e ciglia finte, e anche per le tastiere di alcuni computer di alta gamma.[6] Adatto anche per applicazioni nell’industria alimentare grazie alla sua eccellente resistenza al cloro e alle soluzioni detergenti caustiche.
Per migliorare le proprietà di resistenza al fuoco del PBT, si utilizzano sistemi di ritardanti di fiamma a base di fosforo che soddisfano i requisiti di sicurezza imposti dai test di infiammabilità e altri standard internazionali. Questi materiali sono impiegati soprattutto nell'industria elettrica ed elettronica per garantire la sicurezza dei prodotti elettronici e prevenire eventuali incendi. Inoltre, viene spesso rinforzato con fibre di vetro per la produzione di oggetti stampati.
Il PBT viene impiegato per la stragrande maggioranza (circa il 75%) rinforzato con fibra di vetro o altri agenti rinforzanti al fine di ottimizzare sia la resistenza meccanica sia i costi; un altro 15% circa viene utilizzato in miscela con policarbonato o polietilentereftalato[7], queste miscele sono molto utilizzate nella produzione di cruscotti e paraurti per veicoli.
Note
- ^ resinex.it, [hhttps://www.resinex.it/tipi-di-polimeri/pbt.html hhttps://www.resinex.it/tipi-di-polimeri/pbt.html] .
- ^ plasticfinder.it, https://www.plasticfinder.it/pbt/pbt-polibutilene-tereftalato .
- ^ resinex.it, [hhttps://www.resinex.it/tipi-di-polimeri/pbt.html hhttps://www.resinex.it/tipi-di-polimeri/pbt.html] .
- ^ ensingerplastics.com, https://www.ensingerplastics.com/it-it/semilavorati/materiali-plastici-per-l'ingegneria/pbt .
- ^ treccani.it, https://www.treccani.it/enciclopedia/tecnopolimeri_%28Enciclopedia-della-Scienza-e-della-Tecnica%29/ .
- ^ (EN) ergodox-ez.com, https://ergodox-ez.com/our-keycaps .
- ^ plastmagazine.it, https://www.plastmagazine.it/polibutilentereftalato-pbt-caratteristiche-utilizzi-e-mercato/ .
Collegamenti Esterni
- resinex.it, [hhttps://www.resinex.it/tipi-di-polimeri/pbt.html hhttps://www.resinex.it/tipi-di-polimeri/pbt.html] .
- plasticfinder.it, https://www.plasticfinder.it/pbt/pbt-polibutilene-tereftalato .
- (EN) ergodox-ez.com, https://ergodox-ez.com/our-keycaps .
- plastmagazine.it, https://www.plastmagazine.it/polibutilentereftalato-pbt-caratteristiche-utilizzi-e-mercato/ .
- (EN) britannica.com, https://www.britannica.com/science/polybutylene-terephthalate .
- ensingerplastics.com, https://www.ensingerplastics.com/it-it/semilavorati/materiali-plastici-per-l'ingegneria/pbt .
- treccani.it, https://www.treccani.it/enciclopedia/tecnopolimeri_%28Enciclopedia-della-Scienza-e-della-Tecnica%29/ .
- treccani.it, https://www.treccani.it/enciclopedia/polietilentereftalato .