PBT (Polibutilentereftalato)
El polibutileno tereftalato (PBT) o polibutilen tereftalato es un polímero termoplástico de ingeniería, que se utiliza ampliamente como aislante de la electricidad y en la industria electrónica. Se trata de un polímero termoplástico (semi) cristalino. Es un tipo de poliéster. El PBT es resistente a los disolventes, se encoge muy poco durante el formado, es mecánicamente fuerte, resistente al calor hasta 150°C (o 200°C con refuerzo de fibra de vidrio) y puede ser tratado con retardantes de llama para que sea incombustible.
Estructura química y síntesis
El PBT presenta una estructura similar a la del PET, con la diferencia de presentar un grupo butileno en lugar de etileno.
El PBT se sintetiza a partir de un butanodiol (1,4-buten glicol) y DMT o PTA (dimetiltereftalato o ácido tereftálico respectivamente) mediante esterificación y posterior policondensación
En la reacción de esterificación, se elimina agua en el proceso del TPA y metanol en el proceso del DMT.
La reacción de policondensación se facilita mediante catalizadores y elevadas temperaturas.
Producción
Características y propiedades
El PBT está estrechamente relacionado con otros poliésteres termoplásticos. En comparación con el PET (tereftalato de polietileno), el PBT tiene una fuerza y rigidez algo menor, una resistencia el impacto un poco mejor y una temperatura de transición vítrea ligeramente inferior. El PBT y el PET son sensibles al agua caliente por encima de 60°C (140°F). Ambos tienen la necesidad de protección UV si se utiliza al aire libre, y la mayoría de los grados de estos poliésteres son inflamables, aunque aditivos pueden ser utilizados para mejorar tanto la sensibilidad a los rayos UV como las propiedades de inflamabilidad.
Sin embargo, el PBT tiene un menor punto de fusión (223°C - 433°F) que el PET (255°C - 491°F), por lo que pueden ser procesados a bajas temperaturas. Esta propiedad, unida a su excelente fluidez al fundido y su rápida cristalización por enfriamiento, hace al PBT muy adecuado para el moldeo por inyección en las partes sólidas.
Hay en el mercado, dos tipos de productos de PBT: PBT resina y PBT compuesto.
El PBT resina es la resina de base mientras que el PBT compuesto es una combinación de resina de PBT, relleno de fibra de vidrio y otros aditivos tales como agentes de protección UV y retardante de llama. El refuerzo de fibra de vidrio puede alcanzar hasta el 40%.
También puede formar mezcla con otros polímeros como PC, ABS, PTFE, etc.
El PBT puede ser moldeado mediante los procesos de inyección y de extrusión.
Entre las principales características del PBT cabe destacar:
- Buenas propiedades de resistencia a la rotura
- Elevada temperatura de deflexión (en especial los grados cargados con fibra de vidrio)
- Alta rigidez y alta dureza
- Buenas propiedades de bajo rozamiento y resistencia a la abrasión.
- Elevada estabilidad dimensional (bajo coeficiente de expansión térmico, baja absorción de agua)
- Buenas propiedades eléctricas
- Aceptable resistencia química
- Buena resistencia en la intemperie (en las resinas tratadas con protección UV)
- Cristalización rápida y fácil de moldear (ciclos de tiempo cortos).
- Capacidad de soldadura por ultrasonido
Tabla de propiedades típicas
Resistencia a productos químicos | |
Ácidos diluidos | Bueno |
Alcoholes | Bueno |
Álcalis | Pobres-Bueno |
Hidrocarburos aromáticos | Bueno |
Grasas y Aceites | Bueno |
Cetonas | Bueno |
Propiedades eléctricas | |
Constante dieléctrica @ 1kHz | 3.2 |
Resistencia dieléctrica (kV.mm -1) | 20 |
Factor de disipación a 1 kHz | 0.002 |
Resistividad de volumen (Ohm.cm) | 1015 |
Propiedades mecánicas | |
Alargamiento de rotura (%) | 250 |
Dureza - Rockwell | M70 |
Resistencia al impacto Izod (Jm -1) | 60 |
Módulo de Tracción (GPa) | 2 |
Resistencia a la tracción (MPa) | 50 |
Propiedades físicas | |
Densidad (g.cm -3) | 1.31 |
Índice de oxígeno límite (%) | 25 |
Absorción de agua - más de 24 horas (%) | 0.1 |
Propiedades Térmicas | |
Temperatura de deflexión de calor - 0.45MPa (°C) | 150 |
Temperatura de deflexión de calor - 1.8MPa (°C) | 60 |
Máxima de temperatura de trabajo (°C) | 120 -? |
Propiedades del monofilamento de PBT | |
Propiedad | Valor |
Densidad (g.cm-3) | 1.31 |
Alargamiento a la Rotura (%) | 26 |
Contracción @ 100°C (%) | 3 |
Resistencia a la tracción (GPa) | 0.5 |
Fuente: Goodfellow
Algunos nombres comerciales
- Anjacom (almaak international)
- Arnite (DSM)
- Celanex, aleación de poliéster Vandar (Ticona)
- Crastin (DuPont)
- Pocan (Lanxess)
- Ultradur (BASF)
- Valox (antes GE Plastics, ahora SABIC Innovative Plastics)
- Schuladur (A. Schulman)
- Later (LATI)
- Kebater (BARLOG plastics)
- VESTODUR (Evonik Degussa)
Aplicación
Se utiliza ampliamente en la electrónica (carcasas de productos electrónicos, interruptores, capacitores, disyuntores, etc.), recubrimiento de fibra óptica, industria automotriz (moldura de los faros del coche, limpiaparabrisas, espejos retrovisores, conectores en general, pulsadores, etc.) y elaboración de masterbatch, fibras, láminas, entre otros usos y productos. Con el PBT también se elaboran monofilamentos para su uso, por ejemplo, en las cerdas de escobillones.
Sensores capacitivos con salida de relé con carcasa de PBT
Carcaza de disyuntores
Conector eléctrico
