CB6950 Tige en polybutylène téréphtalate (PBT)

Tige de polybutylène téréphtalate (tige PBT) Description

Les barres de polybutylène téréphtalate (PBT) sont des thermoplastiques techniques semi-cristallins caractérisés par une unité moléculaire répétitive de groupes téréphtalates aromatiques liés par des segments de butylène aliphatiques. Cette structure permet d'obtenir une cristallinité de 30 à 45 % dans les barres traitées, formant des domaines sphérulitiques (5 à 20 μm de diamètre) qui dictent un comportement anisotrope. Sur le plan mécanique, les barres de PBT présentent une rigidité élevée (module de flexion : 2400-2600 MPa) mais une ductilité limitée, avec une résistance à la traction de 80 MPa et un allongement à la rupture de 4-6%. La résistance à l'impact Izod entaillé (70 J/m) reflète les tendances à la rupture fragile dues à l'épaisseur des lamelles cristallines (10-15 nm) qui limite la déformation plastique. La dureté Shore D (90) permet un usinage de précision mais augmente la vulnérabilité aux concentrateurs de contraintes.

D'un point de vue thermique, les barres de PBT possèdent une température de transition vitreuse (Tg) de 40-60°C et un point de fusion (Tm) de 224°C. La faible conductivité thermique (0,24 W/m-K) favorise l'isolation thermique, tandis que la température de déviation thermique (HDT) de 110°C à une charge de 1,82 MPa indique une stabilité thermique modérée. Le service continu est limité à 100°C en raison de l'hydrolyse accélérée au-delà de ce seuil ; une exposition de courte durée à 150°C est autorisée si la teneur en humidité est inférieure à 0,05%. L'anisotropie de la dilatation linéaire est importante(∥flux: 6×10-⁵ K-¹ vs. ⊥flux: 10×10-⁵ K-¹), ce qui nécessite une compensation de la conception pour la stabilité dimensionnelle.

Sur le plan électrique, le squelette moléculaire non polaire du PBT assure une isolation exceptionnelle : la résistivité volumique (10¹⁵ Ω-cm), la résistivité de surface (10¹⁴ Ω) et la rigidité diélectrique (22 kV/mm) restent stables jusqu'à 120°C. La constante diélectrique (ε=3,3 à 1 MHz) présente une dispersion de fréquence minimale (Δε<0,1 de 50 Hz-1 MHz), tandis que la perte diélectrique (tan δ=0,015) confirme un faible échauffement par hystérésis.

Sur le plan chimique, les barres de PBT résistent aux acides/bases faibles et aux hydrocarbures, mais subissent une hydrolyse par scission du groupe ester dans des environnements humides à plus de 60 °C. L'absorption d'eau à l'équilibre est de 0,1% à 23°C/60% HR (cinétique de diffusion Fickian, D=3×10-⁹ cm²/s). L'exposition aux UV induit une scission de la chaîne (indice de jaunissement ΔYI>15 après 500 h d'arc au xénon), atténuée par le noir de carbone ou les stabilisateurs UV. La dégradation commence à 280°C (début TGA en N₂), libérant du tétrahydrofurane et de l'acroléine.

Applications des barres de polybutylène téréphtalate (PBT)

Les barres de PBT servent de stock usinable avec précision pour les composants exigeant une isolation électrique, une stabilité dimensionnelle et une résistance chimique exceptionnelles. Dans le domaine de l'ingénierie électrique, elles servent à fabriquer des borniers, des boîtiers de disjoncteurs et des isolateurs de relais, en tirant parti de la résistivité volumique (≥10¹⁵ Ω-cm) et de la rigidité diélectrique (22 kV/mm) pour empêcher le traçage et le perçage dans les environnements à haute tension (≤100°C en continu). Le secteur automobile utilise des tiges usinées pour les composants du système de carburant (par exemple, les boîtiers de pompe à carburant, les supports de capteur), où la résistance à l'hydrolyse et la stabilité dimensionnelle (<0,1 % d'absorption d'eau à 23 °C/60 % HR) garantissent l'intégrité de l'étanchéité contre les mélanges de biocarburants (éthanol, biodiesel).

Les applications industrielles comprennent des engrenages résistants à l'usure, des roulements de convoyeurs et des sièges de vannes, exploitant le faible coefficient de frottement du PBT (μ=0,15-0,25 par rapport à l'acier) et sa rigidité (module de flexion de 2400 MPa) sous des charges mécaniques. Pour le traitement chimique, les tiges sont usinées par CNC pour former des roues de pompes, des rotors de débitmètres et des poignées d'instruments de laboratoire qui résistent aux acides/alcalins dilués et aux hydrocarbures (par exemple, l'isooctane, le toluène). Les utilisations émergentes couvrent les poignées d'appareils médicaux et les actionneurs de clapets de chauffage, de ventilation et de climatisation, où la conformité à la norme d'inflammabilité UL 94 V-0 et la faible contamination ionique (Na⁺/Cl- <1 ppm) répondent aux exigences réglementaires.

La dilatation thermique anisotrope du matériau(∥flow: 60×10-⁶/K vs. ⊥flow: 100×10-⁶/K) nécessite un usinage perpendiculaire à l'axe d'extrusion pour la précision dimensionnelle. Les limites de performance excluent une exposition prolongée à >150°C (risque de dégradation thermique) et les acides minéraux forts (par exemple, >10% H₂SO₄), où l'hydrolyse de l'ester s'accélère. L'équilibre entre l'usinabilité (finition de surface Ra <3,2 μm réalisable), la résistance au fluage (<1% de déformation à 80 MPa/1000h) et la rentabilité du PBT en fait une alternative polyvalente aux métaux, aux nylons et aux acétals dans les systèmes électromécaniques à des températures inférieures à 120°C.

Conditionnement des barres de polybutylène téréphtalate (PBT)

Nos produits sont emballés dans des cartons personnalisés de différentes tailles en fonction des dimensions du matériau. Les petits articles sont solidement emballés dans des boîtes en PP, tandis que les articles plus volumineux sont placés dans des caisses en bois personnalisées. Nous veillons à respecter scrupuleusement la personnalisation de l'emballage et à utiliser des matériaux de rembourrage appropriés afin d'assurer une protection optimale pendant le transport.

Emballage : Carton, caisse en bois ou sur mesure.

Veuillez consulter les détails de l'emballage fournis à titre de référence.

Processus de fabrication

1.méthode d'essai

(1)Analyse de la composition chimique - vérifiée à l'aide de techniques telles que GDMS ou XRF pour garantir la conformité aux exigences de pureté.

(2)Essai des propriétés mécaniques - Comprend des essais de résistance à la traction, de limite d'élasticité et d'allongement pour évaluer les performances du matériau.

(3)Contrôle dimensionnel - Mesure de l'épaisseur, de la largeur et de la longueur pour s'assurer du respect des tolérances spécifiées.

(4)Contrôle de la qualité de la surface - recherche de défauts tels que des rayures, des fissures ou des inclusions par un examen visuel et ultrasonique.

(5)Essai de dureté - Détermination de la dureté du matériau pour confirmer l'uniformité et la fiabilité mécanique.

Veuillez vous référer aux procédures d'essai SAM pour des informations détaillées.

Tige en polybutylène téréphtalate (PBT) FAQs

Q1. Quels sont les paramètres d'usinage qui permettent d'éviter les fissures dans les composants de précision ?

Maintenir des vitesses de coupe de 200 à 300 m/min avec des outils en carbure, des vitesses d'avance de 0,1 à 0,3 mm/tour et utiliser un refroidissement par air comprimé (jamais de liquides de refroidissement à base d'eau). La géométrie de l'outil nécessite des angles de coupe positifs de ≥10° pour minimiser l'échauffement localisé (une température supérieure à 120 °C provoque des microfissures). Le détensionnement après usinage à 80°C pendant 2 heures réduit les contraintes résiduelles.

Q2. Quel est l'impact de l'humidité sur la stabilité dimensionnelle des isolateurs électriques ?

À plus de 60 % d'humidité relative, l'absorption d'humidité dépasse 0,3 % (contre 0,1 % à l'équilibre), ce qui provoque un gonflement allant jusqu'à 0,15 % d'expansion linéaire. Les applications critiques nécessitent un pré-séchage (80°C/4h) jusqu'à une teneur en humidité inférieure à 0,05%. Le gonflement anisotrope est 30% plus important perpendiculairement au sens d'extrusion.

Q3. Quelles expositions chimiques provoquent une hydrolyse catastrophique ?

Éviter tout contact prolongé avec

Acides forts (pH <2, par exemple 10% H₂SO₄ à 60°C : dégradation en 500h)

Bases fortes (pH >12, par exemple 5% NaOH à 50°C : perte de 50% de la résistance en 300h)

Vapeur d'eau surchauffée (>110°C à 100% d'humidité relative : scission de la liaison ester en 24h)

Informations connexes

1)Méthodes de préparation courantes

Les barres de PBT sont fabriquées en faisant fondre des granulés de plastique séchés et en les forçant à passer par une ouverture façonnée. Tout d'abord, les granulés de PBT bruts sont cuits à 120-130°C pendant plus de 4 heures pour éliminer l'humidité. Les granulés séchés pénètrent dans un tonneau chauffé muni d'une vis rotative, où ils fondent en un liquide épais à une température de 240-255°C. Ce plastique fondu est poussé à travers une filière en forme de tige.

La tige extrudée souple entre immédiatement dans un réservoir de refroidissement (eau à 15-25°C) pour durcir sa surface. Il passe ensuite dans une chambre chaude (90-110°C) pendant 2 à 4 heures. Ce lent réchauffement permet aux cristaux de se former uniformément à l'intérieur du plastique, évitant ainsi les points faibles.