1. Přehled
S rychlým rozvojem informačních a komunikačních technologií mají optické kabely, jakožto hlavní nosič moderního přenosu informací, stále vyšší požadavky na výkon a kvalitu.Polybutylentereftalát (PBT), jako termoplastický technický plast s vynikajícím komplexním výkonem, hraje důležitou roli při výrobě optických kabelů. PBT vzniká kondenzační polymerací dimethyltereftalátu (DMT) nebo kyseliny tereftalové (TPA) a butandiolu po esterifikaci. Je to jeden z pěti univerzálních technických plastů a byl původně vyvinut společností GE a industrializován v 70. letech 20. století. Ačkoli začal relativně pozdě, rozvíjel se extrémně rychle. Díky svému vynikajícímu komplexnímu výkonu, silné zpracovatelnosti a vysokým nákladům se široce používá v elektrických spotřebičích, automobilech, komunikacích, domácích spotřebičích a dalších oblastech. Zejména při výrobě optických kabelů se používá hlavně při výrobě volných trubic z optických vláken a je nepostradatelným typem vysoce výkonného kabelového materiálu v surovinách pro optické kabely.
PBT je mléčně bílý poloprůhledný až neprůhledný polokrystalický polyester s vynikající tepelnou odolností a stabilitou při zpracování. Jeho molekulární struktura je [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. Ve srovnání s PET má v segmentech řetězce o dvě methylenové skupiny více, což dává jeho hlavnímu molekulárnímu řetězci spirálovou strukturu a lepší flexibilitu. PBT není odolný vůči silným kyselinám a silným zásadám, ale odolává většině organických rozpouštědel a rozkládá se při vysokých teplotách. Díky svým vynikajícím fyzikálním vlastnostem, chemické stabilitě a zpracovatelským vlastnostem se PBT stal ideálním konstrukčním materiálem v průmyslu optických kabelů a je široce používán v různých PBT produktech pro komunikační kabely a optické kabely.
2. Charakteristiky PBT materiálů
PBT se obvykle používá ve formě modifikovaných směsí. Přidáním zpomalovačů hoření, zpevňujících látek a dalších modifikačních metod lze dále zlepšit jeho tepelnou odolnost, elektrickou izolaci a přizpůsobivost zpracování. PBT má vysokou mechanickou pevnost, dobrou houževnatost a odolnost proti opotřebení a dokáže účinně chránit optická vlákna uvnitř optického kabelu před poškozením mechanickým namáháním. Jako jedna z běžných surovin pro optické kabely zajišťuje pryskyřice PBT dobrou flexibilitu a stabilitu optických kabelových produktů při zachování strukturální pevnosti.
Zároveň má silnou chemickou stabilitu a odolává různým korozivním médiím, což zajišťuje dlouhodobý stabilní provoz optických kabelů ve složitých prostředích, jako je vlhkost a solná mlha. Materiál PBT má vynikající tepelnou stabilitu a dokáže si udržet stabilní výkon i ve vysokoteplotních prostředích, díky čemuž je vhodný pro aplikace optických kabelů v různých teplotních pásmech. Má vynikající zpracovatelský výkon a lze jej tvarovat extruzí, vstřikováním a dalšími metodami. Je vhodný pro sestavy optických kabelů různých tvarů a struktur a jedná se o vysoce výkonný technický plast široce používaný při výrobě kabelů.
3. Aplikace PBT v optických kabelech
V procesu výroby optických kabelů se PBT používá hlavně při výrobě volných trubic prooptická vláknaJeho vysoká pevnost a houževnatost dokáže účinně podpírat a chránit optická vlákna a zabraňuje poškození způsobenému fyzikálními faktory, jako je ohýbání a natahování. Kromě toho má materiál PBT vynikající tepelnou odolnost a odolnost proti stárnutí, což pomáhá zvýšit stabilitu a spolehlivost optických kabelů během dlouhodobého provozu. V současnosti je jedním z běžně používaných materiálů PBT v optických kabelech.
PBT se také často používá jako vnější plášť optických kabelů. Plášť musí mít nejen určitou mechanickou pevnost, aby se vyrovnal se změnami vnějšího prostředí, ale také vynikající odolnost proti opotřebení, chemické korozi a UV stárnutí, aby byla zajištěna životnost optického kabelu při venkovním pokládání, ve vlhkém nebo mořském prostředí. Plášť optického kabelu má vysoké požadavky na zpracování a přizpůsobivost PBT vůči prostředí a pryskyřice PBT vykazuje dobrou kompatibilitu s danými aplikacemi.
V systémech spojek optických kabelů lze PBT použít také k výrobě klíčových komponentů, jako jsou spojovací krabice. Tyto komponenty musí splňovat přísné požadavky na těsnění, vodotěsnost a odolnost vůči povětrnostním vlivům. Materiál PBT je díky svým vynikajícím fyzikálním vlastnostem a strukturální stabilitě mimořádně vhodnou volbou a hraje důležitou strukturální podpůrnou roli v systému surovin pro optické kabely.
4. Bezpečnostní opatření pro zpracování
Před vstřikováním do formy je třeba PBT sušit při teplotě 110 °C až 120 °C po dobu přibližně 3 hodin, aby se odstranila adsorbovaná vlhkost a zabránilo se tvorbě bublin nebo křehnutí během zpracování. Teplota formy by se měla pohybovat mezi 250 °C a 270 °C a teplota formy se doporučuje udržovat na 50 °C až 75 °C. Protože teplota skelného přechodu PBT je pouze 22 °C a rychlost ochlazování a krystalizace je rychlá, doba ochlazování je relativně krátká. Během procesu vstřikování do formy je nutné zabránit příliš nízké teplotě trysky, což by mohlo způsobit ucpání průtokového kanálu. Pokud teplota válce překročí 275 °C nebo roztavený materiál zůstává příliš dlouho, může dojít k tepelné degradaci a křehnutí.
Pro vstřikování se doporučuje použít větší vtok. Neměl by se používat systém horkých vtoků. Forma by měla udržovat dobrý odsávací efekt. Nedoporučuje se opakovaně používat vtokové materiály PBT obsahující zpomalovače hoření nebo výztuž ze skleněných vláken, aby se zabránilo snížení výkonu. Po vypnutí stroje by měl být válec včas vyčištěn PE nebo PP materiálem, aby se zabránilo karbonizaci zbytkových materiálů. Tyto parametry zpracování mají praktický význam pro výrobce surovin pro optické kabely při velkovýrobě kabelových materiálů.
5. Výhody aplikace
Použití PBT v optických kabelech výrazně zlepšilo celkový výkon optických kabelů. Jeho vysoká pevnost a houževnatost zvyšují odolnost proti nárazu a únavě optického kabelu a prodlužují jeho životnost. Vynikající zpracovatelnost materiálů PBT zároveň zvýšila efektivitu výroby a snížila výrobní náklady. Vynikající odolnost optického kabelu proti stárnutí a chemické korozi mu umožňuje udržovat stabilní provoz po dlouhou dobu v náročných podmínkách, což výrazně zvyšuje spolehlivost a cyklus údržby produktu.
Jako klíčová kategorie surovin pro optické kabely hraje PBT pryskyřice roli v mnoha strukturálních spojích a je jedním z termoplastických technických plastů, kterým výrobci optických kabelů dávají přednost při výběru kabelových materiálů.
6. Závěry a perspektivy
PBT se stal nepostradatelným důležitým materiálem v oblasti výroby optických kabelů díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem, tepelné stabilitě, odolnosti proti korozi a zpracovatelnosti. V budoucnu, s tím, jak se odvětví optické komunikace bude dále zlepšovat, budou kladeny vyšší požadavky na vlastnosti materiálů. Průmysl PBT by měl neustále podporovat technologické inovace a rozvoj ekologické ochrany životního prostředí, čímž by se dále zvyšoval jeho komplexní výkon a efektivita výroby. Splnění požadavků na výkon a snížení spotřeby energie a nákladů na materiál pomůže PBT hrát důležitější roli v optických kabelech a širší škále aplikačních oblastí.
Čas zveřejnění: 30. června 2025