聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由於脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機械性能較低,從而限制了其在工程塑料方面的應用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲的了工業化生產。由於聚碳酸酯結構上的特殊性,現已成為五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。
聚碳酸酯也叫聚碳酸脂(Polycarbonate)常用縮寫PC 是一種無色透明的無定性熱塑性材料。其名稱來源於其內部的CO3基團。 2011年3月雙酚A在食用瓶中已被歐美國家禁用 化學名:2,2'-雙(4-羥基苯基)丙烷聚碳酸酯 CAS編號:25037-45-0 化學性質 聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油。 聚碳酸酯不耐紫外光,不耐強碱。 物理性質 密度:1.20-1.22 g/cm 線膨脹率:3.8×10 cm/cm°C 熱變形溫度:135°C 低溫-45度 聚碳酸酯無色透明,耐熱,抗衝擊,阻燃BI級,在普通使用溫度內都有良好的機械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐衝擊性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加劑就具有UL94 V-0級阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對聚碳酸酯價格較低,並可通過本體聚合的方法生產大型的器件。隨着聚碳酸酯生產規模的日益擴大,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價格差異在日益縮小。 不耐強酸,不耐強碱,改性可以耐酸耐碱 聚碳酸酯 聚碳酸酯的耐磨性差。一些用於易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理。 聚碳酸酯的應用開發是向高復合、高功能、專用化、系列化方向發展,目前已推出了光盤、汽車、辦公設備、箱體、包裝、醫藥、照明、薄膜等多種產品各自專用的品級牌號。 (1)用於建材行業 聚碳酸酯板材具有良好的透光性,抗衝擊性,耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩定性和良好的成型加工性能,使其比建築業傳統使用的無機玻璃具有明顯的技術性能優勢。目前,中國建有聚碳酸酯建材中空板生產線20余條,年需用聚碳酸酯7萬t左右,預計到2005年將達到14萬t。 (2)用於汽車製造工業 聚碳酸酯具有良好的抗衝擊、抗熱畸變性能,而且耐候性好、硬度高,因此適用於生產轎車和輕型卡車的各種零部件,其主要集中在照明系統、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險杠等。根據發達國家數據,聚碳酸醋在電子電氣、汽車製造業中使用比例在40%~50%,目前中國在該領域的使用比例只占10%左右,電子電氣和汽車製造業是中國迅速發展的支柱產業,未來這些領域對聚碳酸醋的需求量將是巨大的。預計2005年中國汽車總量將達300多萬輛,屆時需求量也將達到3萬t,因而聚碳酸酯在這一領域的應用是極有拓展潛力的。 (3)用於生產醫療器械 由於聚碳酸酯制品可經受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒,且不發生變黃和物理性能下降,因而被廣氾應用於人工腎血液透析設備和其他需要在透明、直觀條件下操作並需反復消毒的醫療設備中。如生產高壓注射器、外科手朮面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。 (4)用於航空、航天領域 近年來,隨着航空、航天技術的迅速發展,對飛機和航天器中各部件的要求不斷提高,使得PC在該領域的應用也日趨增加。據統計,僅一架波音型飛機上所用聚碳酸酯部件就達2500個,單機耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則採用了數百個不同構型並由玻璃纖維增強的聚碳酸酯部件及宇航員的防護用品等。 (5)用於包裝領域 近年來,在包裝領域出現的新增長點是可重複消毒和使用的各種型號的儲水瓶。由於聚碳酸酯制品具有質量輕,抗衝擊和透明性好,用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時不變形且保持透明的優點,目前一些領域PC瓶已完全取代玻璃瓶。據預測,隨着人們對飲用水質量重視程度的不斷提高,聚碳酸酯在這方面的用量增長速度將保持在10%以上,預計到2005年將達到6萬t。 (6) 用於電子電器領域 由於聚碳酸酯在較寬的溫、濕度範圍內具有良好而恆定的電絕緣性,是優良的絕緣材料。同時,其良好的難燃性和尺寸穩定性,使其在電子電器行業形成了廣闊的應用領域。聚碳酸酯樹脂主要用於生產各種食品加工機械,電動工具外殼、機體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對於零件精度要求較高的計算機、視頻錄像機和彩色電視機中的重要零部件方面,聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價值。 (7)用於光學透鏡領域 聚碳酸酯以其獨特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩定性及易加工成型等特點,在該領域佔有極其重要的位置。採用光學級聚碳酸配製作的光學透鏡不僅可用於照相機、顯微鏡、望遠鏡及光學測試儀器等,還可用於電影投影機透鏡、複印機透鏡、紅外自動調焦投影儀透鏡、激光束打印機透鏡,以及各種稜鏡、多面反射鏡等諸多辦公設備和家電領域,其應用市場極為廣闊。聚碳酸酯在光學透鏡方面的另一重要應用領域便是作為儿童眼鏡、太陽鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。近年來,世界眼鏡業聚碳酸酯消費量年均增長率一直保持在20%以上,顯示出極大的市場活力。 (8) 用於光盤的基礎材料 近年來,隨着信息產業的倔起,由光學級聚碳酸酯製成的光盤作為新一代音像信息存儲介質,正在以極快的速度迅猛發展。聚碳酸酯以其優良的性能特點因而成為世界光盤製造業的主要原料。目前世界光盤製造業所耗聚碳酸酯量已超過聚碳酸酯整體消費量的20%,其年均增長速度超過10%。我國光盤產量增長迅速,據國家新聞出版總署公佈的數字,2002年全國共有光盤生產線748條,年耗光學級聚碳酸酯約8萬噸,且全部進口。因而聚碳酸酯在光盤製造領域的應用前景是極為廣闊的。 加工方法 PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、塗覆和機加工,最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預乾燥,水分含量應低於0.02%,微量水份在高溫下加工會使制品產生白濁色澤,銀絲和氣泡,PC在室溫下具有相當大的強迫高彈形變能力。衝擊韌性高,因此可進行冷壓,冷拉,冷輥壓等冷成型加工。擠出用PC分子量應大於3萬,要採用漸變壓縮型螺杆,長徑比1:18~24,壓縮比1:2.5,可採用擠出吹塑,注-吹、注-拉-吹法成型高質量,高透明瓶子。PC合金種類繁多,改進PC熔體粘度大(加工性)和制品易應力開裂等缺陷, PC與不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。具體有PC/ABS合金,PC/ASA合金、 PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/彈性體共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有兩種材料性能優點,並降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要貢獻高耐熱性,較好的韌性和衝擊強度,高強度、阻燃性, ABS則能改進可成型性,表觀質量,降低密度。 聚碳酸酯的性能以及成型參數見表:(僅供參考)
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最後上線︰ | 2012/06/02 |