1. Panoramica
Con il rapido sviluppo delle tecnologie dell'informazione e della comunicazione, i cavi ottici, in quanto vettori principali della moderna trasmissione delle informazioni, hanno requisiti sempre più elevati in termini di prestazioni e qualità.Polibutilentereftalato (PBT), in quanto materiale termoplastico ingegneristico con eccellenti prestazioni complessive, svolge un ruolo importante nella produzione di cavi ottici. Il PBT si forma dalla polimerizzazione per condensazione di dimetiltereftalato (DMT) o acido tereftalico (TPA) e butandiolo dopo esterificazione. È uno dei cinque materiali plastici ingegneristici multiuso ed è stato inizialmente sviluppato da GE e industrializzato negli anni '70. Sebbene il suo utilizzo sia iniziato relativamente tardi, si è sviluppato con estrema rapidità. Grazie alle sue eccellenti prestazioni complessive, alla sua elevata lavorabilità e all'elevato rapporto qualità-prezzo, è ampiamente utilizzato in elettrodomestici, automobili, comunicazioni, elettrodomestici e altri settori. Soprattutto nella produzione di cavi ottici, viene utilizzato principalmente nella produzione di tubi flessibili in fibra ottica ed è un materiale indispensabile per cavi ad alte prestazioni nelle materie prime dei cavi ottici.
Il PBT è un poliestere semicristallino bianco latte, da semitrasparente a opaco, con eccellente resistenza al calore e stabilità di lavorazione. La sua struttura molecolare è [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. Rispetto al PET, presenta due gruppi metilenici in più nei segmenti di catena, conferendo alla sua catena molecolare principale una struttura elicoidale e una maggiore flessibilità. Il PBT non è resistente agli acidi forti e agli alcali forti, ma può resistere alla maggior parte dei solventi organici e si decompone ad alte temperature. Grazie alle sue eccellenti proprietà fisiche, alla stabilità chimica e alle prestazioni di lavorazione, il PBT è diventato un materiale strutturale ideale nel settore dei cavi ottici ed è ampiamente utilizzato in vari prodotti PBT per cavi di comunicazione e cavi ottici.
2. Caratteristiche dei materiali PBT
Il PBT viene solitamente utilizzato sotto forma di miscele modificate. Aggiungendo ritardanti di fiamma, agenti rinforzanti e altri metodi di modifica, è possibile migliorarne ulteriormente la resistenza al calore, l'isolamento elettrico e l'adattabilità alla lavorazione. Il PBT presenta un'elevata resistenza meccanica, una buona tenacità e resistenza all'usura e può proteggere efficacemente le fibre ottiche all'interno del cavo ottico dai danni da sollecitazioni meccaniche. Essendo una delle materie prime più comuni per i cavi ottici, la resina PBT garantisce ai prodotti per cavi ottici una buona flessibilità e stabilità, pur mantenendo la resistenza strutturale.
Allo stesso tempo, presenta un'elevata stabilità chimica e può resistere a vari agenti corrosivi, garantendo il funzionamento stabile a lungo termine dei cavi ottici in ambienti complessi come umidità e nebbia salina. Il materiale PBT ha un'eccellente stabilità termica e può mantenere prestazioni stabili anche in ambienti ad alta temperatura, rendendolo adatto per applicazioni di cavi ottici in diverse fasce termiche. Ha eccellenti prestazioni di lavorazione e può essere formato mediante estrusione, stampaggio a iniezione e altri metodi. È adatto per assemblaggi di cavi ottici di diverse forme e strutture ed è un materiale plastico ingegneristico ad alte prestazioni ampiamente utilizzato nella produzione di cavi.
3. Applicazione del PBT nei cavi ottici
Nel processo di produzione di cavi ottici, il PBT viene utilizzato principalmente nella produzione di tubi sciolti perfibre otticheLa sua elevata resistenza e tenacità possono supportare e proteggere efficacemente le fibre ottiche, prevenendo i danni causati da fattori fisici come la flessione e l'allungamento. Inoltre, il materiale PBT presenta un'eccellente resistenza al calore e prestazioni anti-invecchiamento, che contribuiscono a migliorare la stabilità e l'affidabilità dei cavi ottici durante il funzionamento a lungo termine. È uno dei materiali PBT più diffusi attualmente utilizzati nei cavi ottici.
Il PBT viene spesso utilizzato anche come guaina esterna dei cavi ottici. La guaina non solo deve avere una certa resistenza meccanica per resistere alle variazioni dell'ambiente esterno, ma deve anche avere un'eccellente resistenza all'usura, alla corrosione chimica e all'invecchiamento UV per garantire la durata del cavo ottico durante la posa all'aperto, in ambienti umidi o marini. La guaina del cavo ottico presenta elevati requisiti in termini di prestazioni di lavorazione e adattabilità ambientale del PBT, e la resina PBT mostra una buona compatibilità applicativa.
Nei sistemi di giunzione per cavi ottici, il PBT può essere utilizzato anche per produrre componenti chiave come le scatole di giunzione. Questi componenti devono soddisfare rigorosi requisiti di tenuta, impermeabilità e resistenza agli agenti atmosferici. Il materiale PBT, con le sue eccellenti proprietà fisiche e la sua stabilità strutturale, è una scelta estremamente adatta e svolge un importante ruolo di supporto strutturale nel sistema di materie prime per cavi ottici.
4. Precauzioni di elaborazione
Prima dello stampaggio a iniezione, il PBT deve essere essiccato a una temperatura compresa tra 110 e 120 °C per circa 3 ore per rimuovere l'umidità assorbita ed evitare la formazione di bolle o fragilità durante la lavorazione. La temperatura di stampaggio deve essere controllata tra 250 e 270 °C e si raccomanda di mantenere la temperatura dello stampo tra 50 e 75 °C. Poiché la temperatura di transizione vetrosa del PBT è di soli 22 °C e la velocità di cristallizzazione a raffreddamento è elevata, il tempo di raffreddamento è relativamente breve. Durante il processo di stampaggio a iniezione, è necessario evitare che la temperatura dell'ugello sia troppo bassa, poiché ciò potrebbe causare l'ostruzione del canale di flusso. Se la temperatura del cilindro supera i 275 °C o il materiale fuso rimane troppo a lungo, potrebbero verificarsi degradazione termica e fragilità.
Si consiglia di utilizzare un punto di iniezione più grande. Non utilizzare il sistema a canale caldo. Lo stampo deve mantenere un buon effetto di scarico. Si sconsiglia il riutilizzo di materiali di colata in PBT contenenti ritardanti di fiamma o rinforzi in fibra di vetro per evitare un degrado delle prestazioni. Quando la macchina viene spenta, il cilindro deve essere pulito tempestivamente con PE o PP per evitare la carbonizzazione dei materiali residui. Questi parametri di processo hanno un significato pratico e guida per i produttori di materie prime per cavi ottici nella produzione di materiali per cavi su larga scala.
5. Vantaggi dell'applicazione
L'applicazione del PBT nei cavi ottici ha migliorato significativamente le prestazioni complessive dei cavi stessi. La sua elevata resistenza e tenacità aumentano la resistenza agli urti e alla fatica del cavo ottico, prolungandone la durata. Allo stesso tempo, l'eccellente lavorabilità dei materiali PBT ha migliorato l'efficienza produttiva e ridotto i costi di produzione. L'eccellente resistenza all'invecchiamento e alla corrosione chimica del cavo ottico gli consente di mantenere un funzionamento stabile a lungo in ambienti difficili, migliorando significativamente l'affidabilità e il ciclo di manutenzione del prodotto.
In quanto categoria chiave nelle materie prime dei cavi ottici, la resina PBT svolge un ruolo in molteplici collegamenti strutturali ed è una delle materie plastiche termoplastiche ingegneristiche a cui i produttori di cavi ottici danno priorità nella scelta dei materiali per i cavi.
6. Conclusioni e prospettive
Il PBT è diventato un materiale indispensabile nel campo della produzione di cavi ottici grazie alle sue eccezionali prestazioni in termini di proprietà meccaniche, stabilità termica, resistenza alla corrosione e lavorabilità. In futuro, con il continuo aggiornamento del settore delle comunicazioni ottiche, verranno richiesti requisiti più elevati per le prestazioni del materiale. L'industria del PBT dovrebbe promuovere costantemente l'innovazione tecnologica e lo sviluppo di soluzioni ecosostenibili, migliorando ulteriormente le sue prestazioni complessive e l'efficienza produttiva. Oltre a soddisfare i requisiti prestazionali, la riduzione del consumo energetico e dei costi dei materiali contribuirà a far sì che il PBT svolga un ruolo sempre più importante nei cavi ottici e in una più ampia gamma di campi di applicazione.
Data di pubblicazione: 30-06-2025