Utente:Voidxaria/Sandbox
| Polibutilentereftalato | |
|---|---|
| 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 Polibutilentereftalato (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 dell'acido tereftalico viene impiegato principalmente nello stampaggio a iniezione[1] con componenti o parti realizzate in plastica che devono soddisfare requisiti specifici di resistenza e rigidità per essere utilizzate come alternative ai metalli tradizionali. Viene anche denominato con la sigla PTMT, meno utilizzata.
Storia
Nel 1847, con la collaborazione di Berzelius, Gay-Lussac e Pelouze, venne concepita la prima resina di poliestere, utilizzata inizialmente per dare un tocco di stile a una superficie[2] conosciuta all'epoca come alkyd (alcool + acido). Intorno al 1970, insieme al PET, il PBT fece il suo ingresso nel mercato e venne presentato come 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. La sua struttura cristallina permette al polibutilene tereftalato di prendere il posto di resine termoindurenti e metalli in determinate applicazioni. Alcuni gradi di polibutilentereftalato (PBT) sono a rapida cristallizzazione, permettendo cicli più rapidi.[3] Rispetto al PET, il PBT ha una maggiore resistenza agli urti, specialmente alle basse temperature. Grazie alla sua resistenza alle basse temperature, il PBT è molto più facile da modificare ed è quindi disponibile come prodotto rinforzato.
Caratteristiche Specifiche
Il PBT è caratterizzato da diverse proprietà che lo rendono adatto ad una vasta gamma di applicazioni. Ad esempio, è noto per la sua elevata resistenza e rigidità, che lo rendono ideale per utilizzi in cui è richiesta una particolare robustezza strutturale. Inoltre, il materiale offre stabilità dimensionale e presenta una bassa tendenza al creep, che ne garantiscono l'affidabilità a lungo termine.
La resistenza all'usura e la scorrevolezza sono ottime, così come la sua capacità di resistere agli urti. Il coefficiente di dilatazione termica è molto basso, il che significa che il PBT non si espanderà o si restringerà significativamente in risposta alle variazioni di temperatura.
Offre anche una buona resistenza chimica agli acidi e alle sostanze corrosive, come il cloro. Le sue proprietà elettriche sono buone e l'assorbimento di umidità è molto basso, il che significa che è adatto anche in ambienti umidi.
Infine, il PBT presenta buone capacità adesive e saldabilità, che lo rendono versatile e facilmente lavorabile per soddisfare le esigenze specifiche dell'applicazione.
Lavorabilità del PBT
La lavorabilità dipende dalle proprietà reologiche del materiale, ovvero la sua fluidità, stabilità chimica e velocità di cristallizzazione, che devono essere compatibili con il metodo di produzione scelto.
La viscosità, che è la principale proprietà reologica di un polimero durante la lavorazione, rappresenta la sua resistenza al flusso. Quando la viscosità è alta, il materiale diventa meno fluido, rendendo più difficile riempire cavità strette e sottili, come spesso richiesto nello stampaggio a iniezione.[4] La viscosità del materiale dipende da fattori come la temperatura, la struttura molecolare del polimero, la presenza di additivi come cariche o fibre, e il modo in cui viene manipolato durante il processo di produzione.
Al fine di garantire una lavorabilità ottimale, è spesso importante regolare il peso molecolare durante la fase di polimerizzazione, creando diverse varianti dello stesso polimero con diverse caratteristiche di fluidità. La selezione del materiale dipende anche dalle caratteristiche meccaniche richieste nel progetto, il che può influenzare la scelta del metodo 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, fibre per spazzolini da denti e ciglia finte, e anche per le tastiere di alcuni computer di alta gamma.[5] Grazie alla sua resistenza al cloro e alle soluzioni caustiche è adatto anche per le applicazioni nelle industrie alimentari.
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 75% del PBT viene comunemente arricchito con fibra di vetro o altri materiali rinforzanti per migliorare sia la sua robustezza sia la sua convenienza economica. Invece, circa il 15% viene mescolato con policarbonato o polietilentereftalato[6] e queste miscele trovano largo impiego nella produzione di componenti per autoveicoli, come cruscotti e paraurti.
Note
- ^ PBT - Tipi di polimeri - Resinex, su Resinex. URL consultato il 21 marzo 2023.
- ^ plasticfinder.it, https://www.plasticfinder.it/pbt/pbt-polibutilene-tereftalato. URL consultato il 21 marzo 2023.
- ^ PBT- Tipi di polimeri - Resinex, su Resinex. URL consultato il 20 marzo 2023.
- ^ Tecnopolimeri, su Treccani. URL consultato il 10 aprile 2023.
- ^ (EN) Keyboards, su Ergodox. URL consultato il 21 marzo 2023.
- ^ Polibutilentereftalato – PBT: caratteristiche, utilizzi e mercato, su Plastic Magazine. URL consultato il 21 marzo 2023.