1. Visió general
Amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia de la informació i la comunicació, els cables òptics, com a principal portador de la transmissió d'informació moderna, tenen requisits de rendiment i qualitat cada cop més elevats.Tereftalat de polibutilè (PBT), com a plàstic d'enginyeria termoplàstic amb un excel·lent rendiment integral, juga un paper important en la fabricació de cables òptics. El PBT es forma per la polimerització per condensació de tereftalat de dimetil (DMT) o àcid tereftàlic (TPA) i butanodiol després de l'esterificació. És un dels cinc plàstics d'enginyeria d'ús general i va ser desenvolupat inicialment per GE i industrialitzat a la dècada de 1970. Tot i que va començar relativament tard, s'ha desenvolupat extremadament ràpidament. A causa del seu excel·lent rendiment integral, la seva forta processabilitat i el seu alt rendiment de cost, s'utilitza àmpliament en electrodomèstics, automòbils, comunicacions, electrodomèstics i altres camps. Especialment en la fabricació de cables òptics, s'utilitza principalment en la producció de tubs solts de fibra òptica i és un tipus indispensable de material de cable d'alt rendiment en les matèries primeres dels cables òptics.
El PBT és un polièster semicristal·lí de color blanc lletós, de semitransparent a opac, amb una excel·lent resistència a la calor i estabilitat de processament. La seva estructura molecular és [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. En comparació amb el PET, té dos grups metilè més als segments de la cadena, cosa que li dóna a la seva cadena molecular principal una estructura helicoïdal i una millor flexibilitat. El PBT no és resistent als àcids forts ni als àlcalis forts, però pot resistir la majoria de dissolvents orgànics i es descompon a altes temperatures. Gràcies a les seves excel·lents propietats físiques, estabilitat química i rendiment de processament, el PBT s'ha convertit en un material estructural ideal en la indústria dels cables òptics i s'utilitza àmpliament en diversos productes de PBT per a cables de comunicació i cables òptics.
2. Característiques dels materials PBT
El PBT s'utilitza normalment en forma de mescles modificades. En afegir retardants de flama, agents de reforç i altres mètodes de modificació, es pot millorar encara més la seva resistència a la calor, l'aïllament elèctric i l'adaptabilitat al processament. El PBT té una alta resistència mecànica, bona tenacitat i resistència al desgast, i pot protegir eficaçment les fibres òptiques dins del cable òptic dels danys per estrès mecànic. Com a una de les matèries primeres habituals per als cables òptics, la resina PBT garanteix que els productes de cable òptic tinguin una bona flexibilitat i estabilitat alhora que mantenen la resistència estructural.
Mentrestant, té una forta estabilitat química i pot resistir diversos medis corrosius, garantint el funcionament estable a llarg termini dels cables òptics en entorns complexos com la humitat i la boira salina. El material PBT té una excel·lent estabilitat tèrmica i pot mantenir un rendiment estable fins i tot en entorns d'alta temperatura, cosa que el fa adequat per a aplicacions de cables òptics en diferents zones de temperatura. Té un excel·lent rendiment de processament i es pot formar mitjançant extrusió, emmotllament per injecció i altres mètodes. És adequat per a conjunts de cables òptics de diferents formes i estructures i és un plàstic d'enginyeria d'alt rendiment àmpliament utilitzat en la fabricació de cables.
3. Aplicació de PBT en cables òptics
En el procés de fabricació de cables òptics, el PBT s'utilitza principalment en la producció de tubs solts per afibres òptiquesLa seva alta resistència i tenacitat poden suportar i protegir eficaçment les fibres òptiques, evitant danys causats per factors físics com la flexió i l'estirament. A més, el material PBT té una excel·lent resistència a la calor i un rendiment antienvelliment, cosa que ajuda a millorar l'estabilitat i la fiabilitat dels cables òptics durant el funcionament a llarg termini. És un dels materials PBT principals utilitzats en cables òptics actualment.
El PBT també s'utilitza sovint com a funda exterior dels cables òptics. La funda no només ha de tenir una certa resistència mecànica per fer front als canvis de l'entorn extern, sinó que també ha de tenir una excel·lent resistència al desgast, resistència a la corrosió química i resistència a l'envelliment UV per garantir la vida útil del cable òptic durant la col·locació a l'aire lliure, en ambients humits o marins. La funda del cable òptic té uns requisits elevats pel que fa al rendiment de processament i l'adaptabilitat ambiental del PBT, i la resina PBT mostra una bona compatibilitat d'aplicació.
En els sistemes d'unió de cables òptics, el PBT també es pot utilitzar per fabricar components clau com ara caixes d'unió. Aquests components han de complir requisits estrictes de segellat, impermeabilització i resistència a les inclemències del temps. El material PBT, amb les seves excel·lents propietats físiques i estabilitat estructural, és una opció extremadament adequada i juga un paper important de suport estructural en el sistema de matèries primeres del cable òptic.
4. Precaucions de processament
Abans del processament d'emmotllament per injecció, el PBT s'ha d'assecar a 110 ℃ a 120 ℃ durant unes 3 hores per eliminar la humitat adsorbida i evitar la formació de bombolles o fragilitat durant el processament. La temperatura d'emmotllament s'ha de controlar entre 250 ℃ i 270 ℃, i es recomana mantenir la temperatura del motlle entre 50 ℃ i 75 ℃. Com que la temperatura de transició vítria del PBT és de només 22 ℃ i la velocitat de cristal·lització de refredament és ràpida, el seu temps de refredament és relativament curt. Durant el procés d'emmotllament per injecció, cal evitar que la temperatura del broquet sigui massa baixa, cosa que pot provocar que el canal de flux es bloquegi. Si la temperatura del barril supera els 275 ℃ o el material fos roman massa temps, pot causar degradació tèrmica i fragilitat.
Es recomana utilitzar una porta més gran per a la injecció. No s'ha d'utilitzar el sistema de canal calent. El motlle ha de mantenir un bon efecte d'escapament. No es recomana reutilitzar materials de beguda PBT que continguin retardants de flama o reforç de fibra de vidre per evitar la degradació del rendiment. Quan la màquina s'apaga, el canó s'ha de netejar a temps amb material de PE o PP per evitar la carbonització dels materials residuals. Aquests paràmetres de processament tenen una importància pràctica per als fabricants de matèries primeres de cables òptics en la producció de materials de cable a gran escala.
5. Avantatges de l'aplicació
L'aplicació del PBT en cables òptics ha millorat significativament el rendiment general dels cables òptics. La seva alta resistència i tenacitat milloren la resistència a l'impacte i la resistència a la fatiga del cable òptic, i allarguen la seva vida útil. Mentrestant, l'excel·lent processabilitat dels materials PBT ha millorat l'eficiència de la producció i ha reduït els costos de fabricació. L'excel·lent resistència anti-envelliment i a la corrosió química del cable òptic li permet mantenir un funcionament estable durant molt de temps en entorns durs, millorant significativament la fiabilitat i el cicle de manteniment del producte.
Com a categoria clau en les matèries primeres dels cables òptics, la resina PBT juga un paper en múltiples enllaços estructurals i és un dels plàstics d'enginyeria termoplàstics que els fabricants de cables òptics prioritzen a l'hora de triar materials per a cables.
6. Conclusions i perspectives
El PBT s'ha convertit en un material important i indispensable en el camp de la fabricació de cables òptics a causa del seu excel·lent rendiment en propietats mecàniques, estabilitat tèrmica, resistència a la corrosió i processabilitat. En el futur, a mesura que la indústria de la comunicació òptica continuï millorant-se, es plantejaran requisits més alts per al rendiment dels materials. La indústria del PBT hauria de promoure contínuament la innovació tecnològica i el desenvolupament de la protecció ambiental verda, millorant encara més el seu rendiment integral i l'eficiència de producció. Tot complint els requisits de rendiment, la reducció del consum d'energia i els costos dels materials ajudarà el PBT a tenir un paper més important en els cables òptics i en una gamma més àmplia de camps d'aplicació.
Data de publicació: 30 de juny de 2025