Feb 25, 2019

Il polibutilene tereftalato reticolato (PBT) offre migliori proprietà meccaniche e termiche

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Come quarto polimero per il nostro studio, abbiamo scelto il polibutilentereftalato (PBT), un polimero termoplastico semicristallino appartenente alla famiglia dei poliestere, caratterizzato da elevata rigidità, bassa tendenza al creep, elevata resistenza, stabilità dimensionale, buona resistenza agli urti , coefficiente di espansione termica molto basso, buona resistenza all'usura e all'attrito, buona resistenza chimica agli acidi e bassissimo assorbimento di umidità, ecc. Il PBT è utilizzato principalmente nell'industria automobilistica, nelle applicazioni di consumo, nell'industria elettrica e tessile ed è molto spesso modificato con particolato riempitivi, come altri polimeri. È stato trovato che la reticolazione della radiazione beta può migliorare significativamente le proprietà meccaniche, come la microdurezza, il modulo di indentazione e lo scorrimento viscoso. L'aspetto più importante è scegliere la dose appropriata di radiazioni beta che, nel caso del miglioramento del modulo di indentazione, sia di 132 e 66 kGy nel caso di miglioramento della microdurezza. Questo dipende da quale proprietà è richiesta, come migliorarla e per quali applicazioni.


Le poliammidi (PA) trovano molto spesso il loro uso nella pratica industriale. Sono stati utilizzati due tipi di poliammidi, ovvero Nylon 6 (PA6) e poliammide 9T (PA9T). Il nylon 6 è una poliammide alifatica semicristallina, i cui vantaggi sono un basso coefficiente di attrito, un'elevata resistenza a fatica e un'elevata resistenza a un'ampia gamma di prodotti chimici, oli e carburanti. È un polimero tecnico importante, utilizzato in un'ampia gamma di applicazioni, ad esempio nel settore automobilistico, dell'edilizia, dei trasporti e in altri settori. Gli scienziati Dadbin, Frounchi e Goudarzi si occuparono del nylon 6 reticolato con elettroni e modificarono la dipendenza dal dosaggio assorbito dalle sue proprietà.


Come agente di reticolazione, i ricercatori hanno usato TAC (triallil-cyanurato) e, per scopi di reticolazione, hanno usato un acceleratore di elettroni con un livello di energia di 5 MeV, sotto dosi di irradiazione da 40 a 150 kGy. Questi hanno confermato che varie quantità di agente di reticolazione hanno avuto varie influenze sulle proprietà del polimero. Maggiore è la dose assorbita di radiazioni beta e la quantità di TAC, minore è l'assorbimento d'acqua della poliammide 6. La cristallinità, in modo molto simile, è diminuita all'1,2% e al 3% di TAC, in linea con la dose assorbita crescente, in confronto con nylon 6 vergine senza TAC.


La temperatura di fusione era la più bassa ad una dose di 80 kGy, pari al 3% di TAC, che può essere positivamente utilizzata nella pratica lavorativa per ridurre la produzione di costi. Per ottenere proprietà meccaniche ancora migliori, è possibile rinforzare una poliammide usando la fibra di vetro. Il polimero rinforzato con fibre di vetro (GFRP) rappresenta una soluzione di progettazione conforme grazie alla sua speciale adattabilità di produzione, all'efficienza strutturale e alla lunga durata. Il suo utilizzo è anche vantaggioso a causa dei costi di produzione e di montaggio sempre più bassi. Porubska et al. ha esaminato l'effetto dell'irradiazione del fascio di elettroni sulle proprietà della poliammide 6 rinforzata con fibra di vetro e vergine. Hanno determinato che la reticolazione è più vantaggiosa per la poliammide vergine a causa dell'aumento della resistenza alla trazione a rottura e del modulo di Young. Le proprietà alla resa non sono state influenzate dalla reticolazione, la resistenza termica è stata influenzata solo marginalmente dall'irradiazione sia per GFRD (una diminuzione marginale), sia per poliammide vergine, un piccolo aumento. La loro scoperta è che l'irradiazione del fascio di elettroni porta a maggiori cambiamenti nelle proprietà della poliammide vergine rispetto a GFRD.


Poliammide 9T (PA9T) è un nuovo poliammide tecnico semi-aromatico ad alte prestazioni. Questo polimero ha un legame alifatico lungo e flessibile costituito da nove gruppi metilenici in una sequenza inclusa nella catena principale del polimero aromatico. Questo polimero ha un buon equilibrio tra costi di produzione e proprietà, e ha una buona stabilità al calore, basso assorbimento d'acqua, notevole resistenza all'acqua calda, acido, alcali e solventi organici e alta resistenza all'umidità del calore. A causa di queste proprietà, PA9T viene utilizzato in parti elettriche, elettroniche e automobilistiche. A causa dei fattori di produzione, la sua fibra viene ora utilizzata anche per la produzione di reti da pesca e altri materiali industriali e tessili.

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