1. Επισκόπηση
Με την ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας πληροφοριών και επικοινωνιών, τα οπτικά καλώδια, ως ο βασικός φορέας της σύγχρονης μετάδοσης πληροφοριών, έχουν ολοένα και υψηλότερες απαιτήσεις για απόδοση και ποιότητα.Τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο (PBT), ως θερμοπλαστικό πλαστικό μηχανικής με εξαιρετική συνολική απόδοση, παίζει σημαντικό ρόλο στην κατασκευή οπτικών καλωδίων. Το PBT σχηματίζεται από τον πολυμερισμό συμπύκνωσης τερεφθαλικού διμεθυλεστέρα (DMT) ή τερεφθαλικού οξέος (TPA) και βουτανοδιόλης μετά από εστεροποίηση. Είναι ένα από τα πέντε πλαστικά μηχανικής γενικής χρήσης και αναπτύχθηκε αρχικά από την GE και βιομηχανοποιήθηκε τη δεκαετία του 1970. Αν και ξεκίνησε σχετικά αργά, έχει αναπτυχθεί εξαιρετικά γρήγορα. Λόγω της εξαιρετικής συνολικής απόδοσής του, της ισχυρής επεξεργασιμότητας και της υψηλής απόδοσης κόστους, χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλεκτρικές συσκευές, αυτοκίνητα, επικοινωνίες, οικιακές συσκευές και άλλους τομείς. Ειδικά στην κατασκευή οπτικών καλωδίων, χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή χαλαρών σωλήνων οπτικών ινών και είναι ένας απαραίτητος τύπος υλικού καλωδίων υψηλής απόδοσης στις πρώτες ύλες των οπτικών καλωδίων.
Το PBT είναι ένας γαλακτώδης λευκός ημιδιαφανής έως αδιαφανής ημικρυσταλλικός πολυεστέρας με εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα και σταθερότητα στην επεξεργασία. Η μοριακή του δομή είναι [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. Σε σύγκριση με το PET, έχει δύο περισσότερες μεθυλενοομάδες στα τμήματα της αλυσίδας, δίνοντας στην κύρια μοριακή του αλυσίδα μια ελικοειδή δομή και καλύτερη ευελιξία. Το PBT δεν είναι ανθεκτικό σε ισχυρά οξέα και ισχυρά αλκάλια, αλλά μπορεί να αντισταθεί στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες και αποσυντίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες. Χάρη στις εξαιρετικές φυσικές του ιδιότητες, τη χημική του σταθερότητα και την απόδοση επεξεργασίας, το PBT έχει γίνει ένα ιδανικό δομικό υλικό στη βιομηχανία οπτικών καλωδίων και χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορα προϊόντα PBT για καλώδια επικοινωνίας και οπτικά καλώδια.
2. Χαρακτηριστικά των υλικών PBT
Το PBT χρησιμοποιείται συνήθως με τη μορφή τροποποιημένων μιγμάτων. Με την προσθήκη επιβραδυντικών φλόγας, ενισχυτικών παραγόντων και άλλων μεθόδων τροποποίησης, η αντοχή στη θερμότητα, η ηλεκτρική μόνωση και η προσαρμοστικότητα στην επεξεργασία μπορούν να βελτιωθούν περαιτέρω. Το PBT έχει υψηλή μηχανική αντοχή, καλή σκληρότητα και αντοχή στη φθορά και μπορεί να προστατεύσει αποτελεσματικά τις οπτικές ίνες στο εσωτερικό του οπτικού καλωδίου από μηχανικές καταπονήσεις. Ως μία από τις κοινές πρώτες ύλες για οπτικά καλώδια, η ρητίνη PBT διασφαλίζει ότι τα προϊόντα οπτικών καλωδίων έχουν καλή ευκαμψία και σταθερότητα, διατηρώντας παράλληλα τη δομική αντοχή.
Εν τω μεταξύ, έχει ισχυρή χημική σταθερότητα και μπορεί να αντισταθεί σε διάφορα διαβρωτικά μέσα, εξασφαλίζοντας τη μακροπρόθεσμη σταθερή λειτουργία των οπτικών καλωδίων σε σύνθετα περιβάλλοντα όπως η υγρασία και το αλατόνερο. Το υλικό PBT έχει εξαιρετική θερμική σταθερότητα και μπορεί να διατηρήσει σταθερή απόδοση ακόμη και σε περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας, καθιστώντας το κατάλληλο για εφαρμογές οπτικών καλωδίων σε διαφορετικές ζώνες θερμοκρασίας. Έχει εξαιρετική απόδοση επεξεργασίας και μπορεί να διαμορφωθεί με εξώθηση, χύτευση με έγχυση και άλλες μεθόδους. Είναι κατάλληλο για συγκροτήματα οπτικών καλωδίων διαφορετικών σχημάτων και δομών και είναι ένα πλαστικό μηχανικής υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιείται ευρέως στην κατασκευή καλωδίων.
3. Εφαρμογή του PBT σε οπτικά καλώδια
Στη διαδικασία κατασκευής οπτικών καλωδίων, το PBT χρησιμοποιείται κυρίως στην παραγωγή χαλαρών σωλήνων γιαοπτικές ίνεςΗ υψηλή αντοχή και η ανθεκτικότητά του μπορούν να υποστηρίξουν και να προστατεύσουν αποτελεσματικά τις οπτικές ίνες, αποτρέποντας ζημιές που προκαλούνται από φυσικούς παράγοντες όπως η κάμψη και το τέντωμα. Επιπλέον, το υλικό PBT έχει εξαιρετική αντοχή στη θερμότητα και αντιγηραντική απόδοση, γεγονός που βοηθά στην ενίσχυση της σταθερότητας και της αξιοπιστίας των οπτικών καλωδίων κατά τη μακροχρόνια λειτουργία. Είναι ένα από τα κύρια υλικά PBT που χρησιμοποιούνται στα οπτικά καλώδια σήμερα.
Το PBT χρησιμοποιείται επίσης συχνά ως εξωτερικό περίβλημα οπτικών καλωδίων. Το περίβλημα όχι μόνο πρέπει να έχει μια ορισμένη μηχανική αντοχή για να αντιμετωπίζει τις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον, αλλά πρέπει επίσης να έχει εξαιρετική αντοχή στη φθορά, αντοχή στη χημική διάβρωση και αντοχή στη γήρανση από την υπεριώδη ακτινοβολία για να εξασφαλίσει τη διάρκεια ζωής του οπτικού καλωδίου κατά την τοποθέτηση σε εξωτερικούς χώρους, σε υγρά ή θαλάσσια περιβάλλοντα. Το περίβλημα του οπτικού καλωδίου έχει υψηλές απαιτήσεις για την απόδοση επεξεργασίας και την περιβαλλοντική προσαρμοστικότητα του PBT, και η ρητίνη PBT παρουσιάζει καλή συμβατότητα εφαρμογών.
Στα συστήματα σύνδεσης οπτικών καλωδίων, το PBT μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή βασικών εξαρτημάτων, όπως κουτιά σύνδεσης. Αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να πληρούν αυστηρές απαιτήσεις για στεγανοποίηση, στεγανοποίηση και αντοχή στις καιρικές συνθήκες. Το υλικό PBT, με τις εξαιρετικές φυσικές του ιδιότητες και τη δομική του σταθερότητα, είναι μια εξαιρετικά κατάλληλη επιλογή και παίζει σημαντικό ρόλο στη δομική υποστήριξη στο σύστημα πρώτων υλών οπτικών καλωδίων.
4. Προφυλάξεις επεξεργασίας
Πριν από την επεξεργασία χύτευσης με έγχυση, το PBT πρέπει να ξηρανθεί στους 110℃ έως 120℃ για περίπου 3 ώρες για να απομακρυνθεί η προσροφημένη υγρασία και να αποφευχθεί ο σχηματισμός φυσαλίδων ή ευθραυστότητας κατά την επεξεργασία. Η θερμοκρασία χύτευσης πρέπει να ελέγχεται μεταξύ 250℃ και 270℃ και η θερμοκρασία του καλουπιού συνιστάται να διατηρείται στους 50℃ έως 75℃. Επειδή η θερμοκρασία υαλώδους μετάπτωσης του PBT είναι μόνο 22℃ και ο ρυθμός ψύξης-κρυστάλλωσης είναι γρήγορος, ο χρόνος ψύξης του είναι σχετικά σύντομος. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας χύτευσης με έγχυση, είναι απαραίτητο να αποφευχθεί η πολύ χαμηλή θερμοκρασία του ακροφυσίου, η οποία μπορεί να προκαλέσει απόφραξη του καναλιού ροής. Εάν η θερμοκρασία του κυλίνδρου υπερβεί τους 275℃ ή το τηγμένο υλικό παραμείνει για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, μπορεί να προκληθεί θερμική υποβάθμιση και ευθραυστότητα.
Συνιστάται η χρήση μεγαλύτερης πύλης για την έγχυση. Δεν πρέπει να χρησιμοποιείται το σύστημα θερμού αγωγού. Το καλούπι πρέπει να διατηρεί καλό αποτέλεσμα εξάτμισης. Δεν συνιστάται η επαναχρησιμοποίηση υλικών σωλήνων PBT που περιέχουν επιβραδυντικά φλόγας ή ενίσχυση από υαλοβάμβακα για την αποφυγή υποβάθμισης της απόδοσης. Όταν η μηχανή είναι απενεργοποιημένη, ο κύλινδρος πρέπει να καθαρίζεται εγκαίρως με υλικό PE ή PP για να αποτρέπεται η ενανθράκωση υπολειμματικών υλικών. Αυτές οι παράμετροι επεξεργασίας έχουν πρακτική κατευθυντήρια σημασία για τους κατασκευαστές πρώτων υλών οπτικών καλωδίων στην παραγωγή υλικών καλωδίων μεγάλης κλίμακας.
5. Πλεονεκτήματα εφαρμογής
Η εφαρμογή του PBT σε οπτικά καλώδια έχει βελτιώσει σημαντικά τη συνολική απόδοση των οπτικών καλωδίων. Η υψηλή αντοχή και η ανθεκτικότητά του ενισχύουν την αντοχή στην κρούση και την κόπωση του οπτικού καλωδίου και παρατείνουν τη διάρκεια ζωής του. Εν τω μεταξύ, η εξαιρετική επεξεργασιμότητα των υλικών PBT έχει βελτιώσει την αποδοτικότητα της παραγωγής και έχει μειώσει το κόστος κατασκευής. Η εξαιρετική αντοχή του οπτικού καλωδίου στην γήρανση και τη χημική διάβρωση του επιτρέπει να διατηρεί σταθερή λειτουργία για μεγάλο χρονικό διάστημα σε αντίξοα περιβάλλοντα, ενισχύοντας σημαντικά την αξιοπιστία και τον κύκλο συντήρησης του προϊόντος.
Ως βασική κατηγορία στις πρώτες ύλες των οπτικών καλωδίων, η ρητίνη PBT παίζει ρόλο σε πολλαπλούς δομικούς συνδέσμους και είναι ένα από τα θερμοπλαστικά πλαστικά μηχανικής στα οποία δίνουν προτεραιότητα οι κατασκευαστές οπτικών καλωδίων κατά την επιλογή υλικών καλωδίων.
6. Συμπεράσματα και Προοπτικές
Το PBT έχει γίνει ένα απαραίτητο σημαντικό υλικό στον τομέα της κατασκευής οπτικών καλωδίων λόγω της εξαιρετικής του απόδοσης στις μηχανικές ιδιότητες, τη θερμική σταθερότητα, την αντοχή στη διάβρωση και την επεξεργασιμότητα. Στο μέλλον, καθώς η βιομηχανία οπτικών επικοινωνιών συνεχίζει να αναβαθμίζεται, θα προβάλλονται υψηλότερες απαιτήσεις για την απόδοση των υλικών. Η βιομηχανία PBT θα πρέπει να προωθεί συνεχώς την τεχνολογική καινοτομία και την ανάπτυξη της πράσινης προστασίας του περιβάλλοντος, ενισχύοντας περαιτέρω την ολοκληρωμένη απόδοση και την αποδοτικότητα της παραγωγής της. Παράλληλα με την ικανοποίηση των απαιτήσεων απόδοσης, η μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και του κόστους των υλικών θα βοηθήσει το PBT να διαδραματίσει σημαντικότερο ρόλο στα οπτικά καλώδια και σε ένα ευρύτερο φάσμα πεδίων εφαρμογής.
Ώρα δημοσίευσης: 30 Ιουνίου 2025