1. Überblick
Mit der rasanten Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnologie werden optische Kabel als zentrales Trägersystem der modernen Informationsübertragung immer stärkeren Anforderungen an Leistung und Qualität gestellt.Polybutylenterephthalat (PBT)PBT, ein thermoplastischer technischer Kunststoff mit hervorragenden Eigenschaften, spielt eine wichtige Rolle in der Herstellung von Glasfaserkabeln. Es entsteht durch Kondensationspolymerisation von Dimethylterephthalat (DMT) oder Terephthalsäure (TPA) und Butandiol nach Veresterung. PBT zählt zu den fünf Standard-Kunststoffen und wurde ursprünglich von GE entwickelt und in den 1970er Jahren industrialisiert. Trotz des relativ späten Starts hat es sich rasant entwickelt. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften, der guten Verarbeitbarkeit und des günstigen Preises findet es breite Anwendung in Elektrogeräten, Automobilen, der Kommunikationstechnik, Haushaltsgeräten und weiteren Bereichen. Insbesondere in der Glasfaserherstellung wird es hauptsächlich für die Produktion von Glasfaserbündeln verwendet und ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Glasfaserrohstoffe.
PBT ist ein milchig-weißes, halbtransparentes bis opakes, teilkristallines Polyester mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit und Verarbeitungsstabilität. Seine Molekularstruktur lautet [(CH₂)₄OOCC₆H₄COO]n. Im Vergleich zu PET besitzt es zwei zusätzliche Methylengruppen in den Kettensegmenten, wodurch die Hauptmolekülkette eine Helixstruktur und eine höhere Flexibilität aufweist. PBT ist nicht beständig gegen starke Säuren und Laugen, jedoch gegen die meisten organischen Lösungsmittel und zersetzt sich bei hohen Temperaturen. Dank seiner hervorragenden physikalischen Eigenschaften, chemischen Stabilität und guten Verarbeitbarkeit hat sich PBT zu einem idealen Strukturmaterial in der Glasfaserindustrie entwickelt und findet breite Anwendung in verschiedenen PBT-Produkten für Kommunikations- und Glasfaserkabel.
2. Eigenschaften von PBT-Materialien
PBT wird üblicherweise in Form modifizierter Mischungen verwendet. Durch die Zugabe von Flammschutzmitteln, Verstärkungsmitteln und anderen Modifizierungsverfahren lassen sich seine Hitzebeständigkeit, elektrische Isolationsfähigkeit und Verarbeitbarkeit weiter verbessern. PBT zeichnet sich durch hohe mechanische Festigkeit, gute Zähigkeit und Verschleißfestigkeit aus und schützt die optischen Fasern im Inneren des Glasfaserkabels wirksam vor Beschädigungen durch mechanische Belastung. Als einer der gängigen Rohstoffe für Glasfaserkabel gewährleistet PBT-Harz, dass Glasfaserkabelprodukte eine gute Flexibilität und Stabilität bei gleichzeitiger Beibehaltung der strukturellen Festigkeit aufweisen.
Gleichzeitig zeichnet es sich durch hohe chemische Stabilität und Beständigkeit gegenüber verschiedenen korrosiven Medien aus und gewährleistet so den langfristig stabilen Betrieb von Glasfaserkabeln in anspruchsvollen Umgebungen wie hoher Luftfeuchtigkeit und Salznebel. PBT besitzt eine ausgezeichnete thermische Stabilität und behält seine Leistungsfähigkeit auch bei hohen Temperaturen bei, wodurch es sich für Glasfaseranwendungen in unterschiedlichen Temperaturzonen eignet. Es lässt sich hervorragend verarbeiten und kann durch Extrusion, Spritzguss und andere Verfahren geformt werden. Es eignet sich für Glasfaserkabelkonfektionen unterschiedlicher Formen und Strukturen und ist ein leistungsstarker technischer Kunststoff, der in der Kabelherstellung weit verbreitet ist.
3. Anwendung von PBT in optischen Kabeln
Im Herstellungsprozess von Glasfaserkabeln wird PBT hauptsächlich zur Produktion von Bündeladern verwendet.optische FasernSeine hohe Festigkeit und Zähigkeit bieten optischen Fasern effektiven Halt und Schutz und verhindern Schäden durch physikalische Einflüsse wie Biegen und Dehnen. Darüber hinaus zeichnet sich PBT durch hervorragende Hitzebeständigkeit und Alterungsbeständigkeit aus, was die Stabilität und Zuverlässigkeit von Glasfaserkabeln im Langzeitbetrieb erhöht. Es zählt zu den gängigsten PBT-Materialien für Glasfaserkabel.
PBT wird häufig auch als Außenmantel für Glasfaserkabel verwendet. Dieser Mantel muss nicht nur eine gewisse mechanische Festigkeit aufweisen, um den Veränderungen der Umgebung standzuhalten, sondern auch eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit, chemische Korrosionsbeständigkeit und UV-Beständigkeit besitzen, um die Lebensdauer des Glasfaserkabels bei der Verlegung im Freien, in feuchten oder maritimen Umgebungen zu gewährleisten. Der Glasfaserkabelmantel stellt hohe Anforderungen an die Verarbeitbarkeit und Umweltverträglichkeit von PBT, und PBT-Harz zeigt eine gute Anwendungskompatibilität.
In optischen Kabelverbindungssystemen kann PBT auch zur Herstellung wichtiger Komponenten wie Verbindungsgehäusen verwendet werden. Diese Komponenten müssen strenge Anforderungen an Dichtheit, Wasserdichtigkeit und Witterungsbeständigkeit erfüllen. PBT ist aufgrund seiner hervorragenden physikalischen Eigenschaften und seiner strukturellen Stabilität ein äußerst geeignetes Material und spielt eine wichtige tragende Rolle im Rohmaterialsystem für optische Kabel.
4. Vorsichtsmaßnahmen bei der Verarbeitung
Vor dem Spritzgießen muss PBT etwa 3 Stunden lang bei 110 °C bis 120 °C getrocknet werden, um adsorbierte Feuchtigkeit zu entfernen und Blasenbildung oder Versprödung während der Verarbeitung zu vermeiden. Die Formtemperatur sollte zwischen 250 °C und 270 °C liegen, die Werkzeugtemperatur idealerweise zwischen 50 °C und 75 °C. Da die Glasübergangstemperatur von PBT nur 22 °C beträgt und die Abkühlungskristallisation schnell erfolgt, ist die Abkühlzeit relativ kurz. Während des Spritzgießprozesses ist darauf zu achten, dass die Düsentemperatur nicht zu niedrig ist, da dies zu Verstopfungen des Fließkanals führen kann. Übersteigt die Zylindertemperatur 275 °C oder verbleibt das geschmolzene Material zu lange im Zylinder, kann dies zu thermischer Zersetzung und Versprödung führen.
Es wird empfohlen, einen größeren Angusskanal zu verwenden. Das Heißkanalsystem sollte nicht zum Einsatz kommen. Die Form muss eine gute Entlüftung gewährleisten. PBT-Angussmaterialien mit Flammschutzmitteln oder Glasfaserverstärkung sollten nicht wiederverwendet werden, um Leistungseinbußen zu vermeiden. Nach dem Abschalten der Maschine sollte der Zylinder umgehend mit PE- oder PP-Material gereinigt werden, um die Verkohlung von Materialresten zu verhindern. Diese Verarbeitungsparameter sind für Hersteller von Rohmaterialien für optische Kabel in der großtechnischen Kabelproduktion von praktischer Bedeutung.
5. Anwendungsvorteile
Der Einsatz von PBT in Glasfaserkabeln hat deren Gesamtleistung deutlich verbessert. Seine hohe Festigkeit und Zähigkeit erhöhen die Stoß- und Dauerfestigkeit der Glasfaserkabel und verlängern deren Lebensdauer. Gleichzeitig steigert die hervorragende Verarbeitbarkeit von PBT die Produktionseffizienz und senkt die Herstellungskosten. Die ausgezeichnete Alterungs- und Korrosionsbeständigkeit der Glasfaserkabel ermöglicht einen stabilen Betrieb über lange Zeiträume auch unter rauen Umgebungsbedingungen und erhöht somit die Zuverlässigkeit und den Wartungsaufwand des Produkts erheblich.
Als wichtige Kategorie bei den Rohstoffen für optische Kabel spielt PBT-Harz eine Rolle in mehreren strukturellen Verbindungen und ist einer der thermoplastischen technischen Kunststoffe, denen Hersteller optischer Kabel bei der Auswahl der Kabelmaterialien Priorität einräumen.
6. Schlussfolgerungen und Ausblick
PBT hat sich aufgrund seiner herausragenden mechanischen Eigenschaften, thermischen Stabilität, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit zu einem unverzichtbaren Werkstoff in der Glasfaserkabelherstellung entwickelt. Mit der fortschreitenden Entwicklung der optischen Kommunikationsindustrie werden zukünftig höhere Anforderungen an die Materialeigenschaften gestellt. Die PBT-Industrie sollte daher kontinuierlich technologische Innovationen und umweltfreundliche Entwicklungen vorantreiben, um die Gesamtleistung und Produktionseffizienz weiter zu steigern. Die Erfüllung der Leistungsanforderungen bei gleichzeitiger Reduzierung des Energieverbrauchs und der Materialkosten wird PBT helfen, eine wichtigere Rolle in Glasfaserkabeln und einem breiteren Anwendungsspektrum zu spielen.
Veröffentlichungsdatum: 30. Juni 2025