PC是一種線型碳酸聚酯,分子中碳酸基團與另一些基團交替排列,這些基團可以是芳香族,可以是脂肪族,也可兩者皆有。雙酚A型PC是最重要的工業產品。
PC是幾乎無色的玻璃態的無定形聚合物,有很好的光學性。PC高分子量樹脂有很高的韌性,懸臂梁缺口衝擊強度為600~900J/m,未填充牌號的熱變形溫度大約為130°C ,玻璃纖維增強后可使這個數值增加10°C。PC的彎曲模量可達2400MPa以上,樹脂可加工製成大的剛性制品。低於100°C 時,在負載下的蠕變率很低。PC有較好的耐水解性,但不能用於重複經受高壓蒸汽的制品。
PC主要性能缺陷是耐水解穩定性不夠高,對缺口敏感,耐有機化學品性,耐刮痕性較差,長期暴露于紫外線中會發黃。和其他樹脂一樣,PC容易受某些有機溶劑的浸濁。
[1]
物理性質
密度:1.20-1.22 g/cm^3 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。
[1]
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。
⑴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。
⑵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,聚碳酸酯在電子電氣、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。
⑶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。
⑷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。
⑸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。
⑹ 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。
⑺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。
⑻ 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%。中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。