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 dẫn cốt lõi của việc truyền tải thông tin hiện đại, ngày càng đòi hỏi cao hơn về hiệu năng và chất lượng.Polybutylene terephthalate (PBT)PBT, với tư cách 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 phản ứng trùng hợp ngưng tụ của dimethyl terephthalate (DMT) hoặc axit terephthalic (TPA) và butanediol sau phản ứng este hóa. Đây là một trong năm loại nhựa kỹ thuật đa dụng và được GE phát triển ban đầu và công nghiệp hóa vào những năm 1970. Mặc dù bắt đầu tương đối muộn, nhưng nó đã phát triển cực kỳ nhanh chóng. Nhờ hiệu suất toàn diện tuyệt vời, khả năng gia công mạnh mẽ và hiệu quả chi phí cao, nó được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện, ô tô, viễn 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 sợi quang và là một loại vật liệu cáp hiệu suất cao không thể thiếu trong nguyên liệu thô của cáp quang.
PBT là một loại polyester bán tinh thể màu trắng sữa, bán trong suốt đến mờ đục, có khả năng chịu nhiệt và độ ổn định khi gia công tuyệt vời. Cấu trúc phân tử của nó là [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. So với PET, nó có thêm hai nhóm metylen trong các đoạn chuỗi, tạo cho chuỗi phân tử chính của nó cấu trúc xoắn ốc và độ dẻo dai tốt hơn. PBT không chịu được axit mạnh và kiềm mạnh, nhưng có thể chịu được 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 công nghiệp cáp quang và được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm PBT khác nhau cho cáp thông tin 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 trong 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 hại do ứng suất cơ học. Là một trong những nguyên liệu thô phổ biến cho cáp quang, nhựa PBT đảm bảo các sản phẩm cáp quang có độ dẻo dai và ổn định tốt đồng thời duy trì độ bền cấu trúc.
Trong khi đó, vật liệu này có độ ổn định hóa học cao và có khả năng 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 phun 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 với các ứng dụng cáp quang trong các vùng nhiệt độ khác nhau. Nó có khả năng gia công tuyệt vời và có thể được tạo hình bằng phương pháp ép đùn, ép phun và các phương pháp khác. Nó phù hợp cho các cụm cáp quang có 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 PBT trong cáp quang
Trong quy trình sản xuất cáp quang, PBT chủ yếu được sử dụng trong sản xuất ống rời.sợi quangVới độ bền và độ dẻo dai cao, vật liệu PBT 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 còn có khả năng chịu nhiệt và chống lão hóa tuyệt vời, giúp tăng cường tính ổn định và độ tin cậy của cáp quang trong quá trình hoạt động lâu dài. Đây là một trong những vật liệu PBT được sử dụng phổ biến nhất trong cáp quang hiện nay.
PBT cũng thường được sử dụng làm lớp vỏ ngoài của cáp quang. Lớp vỏ này không chỉ cần có độ bền cơ học nhất định để chịu được 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 do 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 cáp quang có yêu cầu cao về hiệu suất gia công và khả năng thích ứng môi trường của PBT, và nhựa PBT thể hiện khả năng tương thích ứng dụng tốt.
Trong hệ thống nối cáp quang, PBT cũng có thể được sử dụng để sản xuất các thành phần quan trọng như hộp nối. Các thành phần này cần đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ kín, khả năng chống thấm nước và khả năng chịu thời tiết. Vật liệu PBT, với các đặc tính vật lý tuyệt vời và độ ổn định cấu trúc, 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. Các biện pháp phòng ngừa khi chế biến
Trước khi gia công ép phun, PBT cần được sấy khô ở nhiệt độ 110℃ đến 120℃ trong khoảng 3 giờ để loại bỏ hơi ẩm hấp thụ và tránh hình thành bọt khí hoặc hiện tượng giòn trong quá trình gia công. Nhiệt độ ép phun nên được kiểm soát trong khoảng 250℃ đến 270℃, và nhiệt độ khuôn nên được duy trì ở mức 50℃ đến 75℃. Vì nhiệt độ chuyển pha thủy tinh của PBT chỉ là 22℃ và tốc độ kết tinh khi làm nguội nhanh, nên thời gian làm nguội tương đối ngắn. Trong quá trình ép phun, cần tránh để nhiệt độ đầu phun quá thấp, vì điều này có thể gây tắc nghẽn kênh dẫn dòng. Nếu nhiệt độ thùng máy vượt quá 275℃ hoặc vật liệu nóng chảy lưu lại quá lâu, có thể gây ra hiện tượng phân hủy nhiệt và giòn.
Nên sử dụng cổng phun lớn hơn. Không nên sử dụng hệ thống dẫn nhiệt. Khuôn cần duy trì hiệu quả thoát khí tốt. Không nên tái sử dụng vật liệu cuống phun PBT có chứa chất chống cháy hoặc cốt sợi thủy tinh để tránh làm giảm hiệu suất. Khi tắt máy, cần làm sạch thùng máy kịp thời bằng vật liệu PE hoặc PP để ngăn ngừa sự cacbon hóa của vật liệu còn sót lại. Các thông số xử lý này có ý nghĩa hướng dẫn thực tiễn đối với các nhà sản xuất nguyên liệu cáp quang trong sản xuất vật liệu cáp quy mô lớn.
5. Ưu điểm ứng dụng
Việc 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, kéo dài tuổi thọ. Đồng thời, 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 nó 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 trì của sản phẩm.
Là một thành phần quan trọng 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 được các nhà sản xuất cáp quang ưu tiên lựa chọn khi chế tạo vật liệu cáp.
6. Kết luận và triển vọng
PBT đã trở thành một vật liệu quan trọng không thể thiếu trong lĩnh vực sản xuất cáp quang nhờ 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 công nghiệp truyền thông quang học tiếp tục nâng cấp, các yêu cầu cao hơn sẽ được đặt ra đối với hiệu suất vật liệu. Ngành công nghiệp PBT cần liên tục thúc đẩy đổi mới công nghệ và phát triển bảo vệ môi trường xanh, nâng cao hơn nữa hiệu suất tổng thể và hiệu quả sản xuất. Đồng thời đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất, giảm 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 khác.
Thời gian đăng bài: 30/06/2025