1. Tổng quan
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và truyền thông, cáp quang, với vai trò là phương tiện truyền tải thông tin hiện đại, có yêu cầu ngày càng cao về hiệu suất và chất lượng.Polybutylene terephthalate (PBT), là một loại nhựa kỹ thuật nhiệt dẻo có hiệu suất toàn diện tuyệt vời, đóng vai trò quan trọng trong sản xuất cáp quang. PBT được hình thành bằng cách trùng hợp ngưng tụ dimethyl terephthalate (DMT) hoặc axit terephthalic (TPA) và butanediol sau khi este hóa. Đây là một trong năm loại nhựa kỹ thuật đa dụng và ban đầu được GE phát triển và công nghiệp hóa vào những năm 1970. Mặc dù bắt đầu tương đối muộn, nhưng nó đã phát triển cực kỳ nhanh chóng. Do hiệu suất toàn diện tuyệt vời, khả năng gia công mạnh và hiệu suất chi phí cao, nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện, ô tô, truyền thông, thiết bị gia dụng và các lĩnh vực khác. Đặc biệt trong sản xuất cáp quang, nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất ống rời sợi quang và là loại vật liệu cáp hiệu suất cao không thể thiếu trong nguyên liệu thô của cáp quang.
PBT là polyester bán tinh thể màu trắng sữa bán trong suốt đến mờ đục có khả năng chịu nhiệt và độ ổn định gia công tuyệt vời. Cấu trúc phân tử của nó là [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. So với PET, nó có thêm hai nhóm methylene trong các phân đoạn chuỗi, tạo cho chuỗi phân tử chính của nó cấu trúc xoắn ốc và độ linh hoạt tốt hơn. PBT không chịu được axit mạnh và kiềm mạnh, nhưng có thể chống lại hầu hết các dung môi hữu cơ và sẽ phân hủy ở nhiệt độ cao. Nhờ các đặc tính vật lý, độ ổn định hóa học và hiệu suất gia công tuyệt vời, PBT đã trở thành vật liệu cấu trúc lý tưởng trong ngành cáp quang và được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm PBT khác nhau cho cáp truyền thông và cáp quang.
2. Đặc điểm của vật liệu PBT
PBT thường được sử dụng dưới dạng hỗn hợp biến tính. Bằng cách thêm chất chống cháy, chất gia cường và các phương pháp biến tính khác, khả năng chịu nhiệt, cách điện và khả năng thích ứng với quá trình gia công của nó có thể được cải thiện hơn nữa. PBT có độ bền cơ học cao, độ dẻo dai và khả năng chống mài mòn tốt, có thể bảo vệ hiệu quả các sợi quang bên trong cáp quang khỏi hư hỏng do ứng suất cơ học. Là một trong những nguyên liệu thô phổ biến cho cáp quang, nhựa PBT đảm bảo rằng các sản phẩm cáp quang có độ linh hoạt và ổn định tốt trong khi vẫn duy trì được độ bền cấu trúc.
Trong khi đó, nó có độ ổn định hóa học mạnh và có thể chống lại nhiều môi trường ăn mòn khác nhau, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của cáp quang trong các môi trường phức tạp như độ ẩm và hơi muối. Vật liệu PBT có độ ổn định nhiệt tuyệt vời và có thể duy trì hiệu suất ổn định ngay cả trong môi trường nhiệt độ cao, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng cáp quang ở các vùng nhiệt độ khác nhau. Nó có hiệu suất xử lý tuyệt vời và có thể được tạo thành bằng cách đùn, ép phun và các phương pháp khác. Nó phù hợp cho các cụm cáp quang có nhiều hình dạng và cấu trúc khác nhau và là một loại nhựa kỹ thuật hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong sản xuất cáp.
3. Ứng dụng của PBT trong cáp quang
Trong quá trình sản xuất cáp quang, PBT chủ yếu được sử dụng trong sản xuất ống rời chosợi quang. Độ bền và độ dẻo dai cao của nó có thể hỗ trợ và bảo vệ hiệu quả các sợi quang, ngăn ngừa hư hỏng do các yếu tố vật lý như uốn cong và kéo giãn. Ngoài ra, vật liệu PBT có khả năng chịu nhiệt và chống lão hóa tuyệt vời, giúp tăng cường độ ổn định và độ tin cậy của cáp quang trong quá trình hoạt động lâu dài. Đây là một trong những vật liệu PBT chính được sử dụng trong cáp quang hiện nay.
PBT cũng thường được sử dụng làm vỏ bọc ngoài của cáp quang. Vỏ bọc không chỉ cần có độ bền cơ học nhất định để ứng phó với những thay đổi của môi trường bên ngoài mà còn cần có khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn hóa học và chống lão hóa tia cực tím tuyệt vời để đảm bảo tuổi thọ của cáp quang trong quá trình lắp đặt ngoài trời, trong môi trường ẩm ướt hoặc môi trường biển. Vỏ bọc cáp quang có yêu cầu cao về hiệu suất xử lý và khả năng thích ứng với môi trường của PBT, và nhựa PBT cho thấy khả năng tương thích ứng dụng tốt.
Trong hệ thống mối nối cáp quang, PBT cũng có thể được sử dụng để sản xuất các thành phần chính như hộp mối nối. Các thành phần này cần đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về khả năng bịt kín, chống thấm nước và chống chịu thời tiết. Vật liệu PBT, với các đặc tính vật lý và độ ổn định cấu trúc tuyệt vời, là một lựa chọn cực kỳ phù hợp và đóng vai trò hỗ trợ cấu trúc quan trọng trong hệ thống nguyên liệu cáp quang.
4. Biện pháp phòng ngừa khi chế biến
Trước khi tiến hành ép phun, PBT cần được sấy khô ở nhiệt độ 110℃ đến 120℃ trong khoảng 3 giờ để loại bỏ độ ẩm hấp phụ và tránh hình thành bọt khí hoặc giòn trong quá trình gia công. Nhiệt độ đúc nên được kiểm soát trong khoảng từ 250℃ đến 270℃ và nhiệt độ khuôn được khuyến nghị duy trì ở mức 50℃ đến 75℃. Do nhiệt độ chuyển thủy tinh của PBT chỉ là 22℃ và tốc độ kết tinh làm mát nhanh nên thời gian làm mát tương đối ngắn. Trong quá trình ép phun, cần tránh nhiệt độ vòi phun quá thấp, điều này có thể khiến kênh dòng chảy bị chặn. Nếu nhiệt độ thùng vượt quá 275℃ hoặc vật liệu nóng chảy lưu lại quá lâu, có thể gây ra sự thoái hóa nhiệt và giòn.
Khuyến cáo sử dụng cổng phun lớn hơn. Không nên sử dụng hệ thống ống dẫn nóng. Khuôn phải duy trì hiệu ứng thoát khí tốt. Không nên tái sử dụng vật liệu phun PBT có chứa chất chống cháy hoặc gia cố sợi thủy tinh để tránh làm giảm hiệu suất. Khi máy ngừng hoạt động, cần vệ sinh thùng kịp thời bằng vật liệu PE hoặc PP để ngăn ngừa quá trình cacbon hóa vật liệu còn sót lại. Các thông số xử lý này có ý nghĩa hướng dẫn thực tế đối với các nhà sản xuất nguyên liệu cáp quang trong sản xuất vật liệu cáp quy mô lớn.
5. Ưu điểm của ứng dụng
Ứng dụng PBT trong cáp quang đã cải thiện đáng kể hiệu suất tổng thể của cáp quang. Độ bền và độ dẻo dai cao của nó giúp tăng cường khả năng chống va đập và chống mỏi của cáp quang, đồng thời kéo dài tuổi thọ của cáp. Trong khi đó, khả năng gia công tuyệt vời của vật liệu PBT đã nâng cao hiệu quả sản xuất và giảm chi phí sản xuất. Khả năng chống lão hóa và chống ăn mòn hóa học tuyệt vời của cáp quang cho phép cáp duy trì hoạt động ổn định trong thời gian dài trong môi trường khắc nghiệt, nâng cao đáng kể độ tin cậy và chu kỳ bảo dưỡng của sản phẩm.
Là một loại vật liệu chủ chốt trong nguyên liệu thô của cáp quang, nhựa PBT đóng vai trò trong nhiều liên kết cấu trúc và là một trong những loại nhựa kỹ thuật nhiệt dẻo mà các nhà sản xuất cáp quang ưu tiên khi lựa chọn vật liệu cáp.
6. Kết luận và triển vọng
PBT đã trở thành vật liệu quan trọng không thể thiếu trong lĩnh vực sản xuất cáp quang do hiệu suất vượt trội về tính chất cơ học, độ ổn định nhiệt, khả năng chống ăn mòn và khả năng gia công. Trong tương lai, khi ngành truyền thông quang tiếp tục nâng cấp, các yêu cầu cao hơn sẽ được đưa ra đối với hiệu suất vật liệu. Ngành công nghiệp PBT phải liên tục thúc đẩy đổi mới công nghệ và phát triển bảo vệ môi trường xanh, nâng cao hơn nữa hiệu suất toàn diện và hiệu quả sản xuất. Trong khi đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất, việc giảm mức tiêu thụ năng lượng và chi phí vật liệu sẽ giúp PBT đóng vai trò quan trọng hơn trong cáp quang và nhiều lĩnh vực ứng dụng hơn.
Thời gian đăng: 30-06-2025