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聚碳酸酯(PC)概况

来源:环亚在线app-环亚娱乐登录平台|下载首页浏览量:146日期:2016-01-13

一、概况

        聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,是透明的无色或微黄色强韧固体,透明性仅次于PMMAPS,透光率可达89%,无味、无毒,着色性好,可制成各种色彩鲜艳的制品。

                      表1 聚碳酸酯的基本属性

中文名

化学 式

聚碳酸酯

2,2'-双(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯

英文名

CSA

Polycarbonate

25037-45-0

没有特别说明,通常所说的聚碳酸酯都是指双酚A型聚碳酸酯及其改性品种

主链上基团对PC的影响

1.苯撑基:庞大的刚硬基团,限定了分子链段的内旋;

2.酯基:强极性基团,提供了较大的分子间力使分子链互相束缚,削弱分子链柔性;

    苯撑基和酯基决定了PC是属性刚性较强的大分子。因此,聚合物的玻璃化温度和熔融温度较高、熔体粘度高,分子链在外力作用下不易滑移,抗形变能力强,力学强度高,耐溶剂性和耐水性好。

二、发展历史

1953年:拜耳企业首次获得聚碳酸酯(PC)。

1958年:拜耳企业以熔融酯交换法进行PC的中规模工业化生产。

1960年:美国通用企业半工业化投产

我国在1958年着手研发,1965年工业化建厂

80年代后,PC的应用需求迅速地增长,80年代的增长速度接近13%90年代保持在8~9%

三、分类

根据-R-基团的不同,聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族以及脂肪-芳香族等几类型。无特别说明的情况下,通常所说的聚碳酸酯都是指双酚A型聚碳酸酯及其改性品种

根据用途,聚碳酸酯可分为防静电PC,导电PC,加纤防火PC,抗紫外线耐候PC,食品级PC,抗化学性PC

四、合成工艺

1. 酯交换法

在碱性催化剂、高温、高真空的条件下,使双酚A与碳酸二苯酯进行酯交换,脱出苯酚,缩聚成聚碳酸酯。

2. 光气法

将双酚A先转变成钠盐,以双酚A钠盐的NaOH水溶液为一相,以通入光气的二氯甲烷为另一相,在常温常压下进行界面缩聚。

五、成型工艺及注塑常见缺陷分析

1.成型工艺

PC注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥,水分含量应低于0.02%,微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽,银丝和气泡,PC在室温下具有相当大的强迫高弹形变能力。

                                    表2 聚碳酸酯成型工艺

成型工艺

应用

注塑成型

用于制造较精密的、冲击性能优良的中、小型制品

挤出成型

PC的板、管和棒等型材以及薄膜

中空吹塑

生产热水杯、包装容器等中空制品

2. 常见注塑缺陷分析

PC是一种较难加工的塑料。因此,在制品成型过程中往往会出现变色、黄纹、黑点、气泡、冷料斑、乱流痕等缺陷。

1)应力问题

2)射影、黑点等

3)表面有起皮

4)其他问题

六、PC的改性方向及主要生产商家

1. PC为什么要改性?

改善应力开裂、流动性不佳

2. PC的改性方向有哪些?

增韧、增强、阻燃和合金化等。

3. 改性品种有哪些?

                                                 3 PC常见的改性品种

类型

目的

PC/ABS

可提高弯曲模量、耐热性、电镀性能等

PC/PETPBT

可改善耐药品性,耐溶剂料性等

PC/PMMA

加入有机玻璃可提高外观珠光色彩

PC/PA HIPS

提高冲击韧性、表面光洁度

PC/HDPE

改善耐沸水性、耐老化性、耐气候性,而LDPE效果较差

PC+GF

增强改性,提高机械强度

4. 主要生产商家

PC的主要生产商家主要有:沙特基础工业企业、拜耳、日本三菱、LG化学、台化出光、台湾奇美、韩国SAMSUNG、嘉兴帝人、新加坡帝人、陶氏、SAMSUNG第一毛织、俄罗斯喀山、泰国三菱、宁波浙铁大风化工等。

1)宁波浙铁大风化工

2SABIC

3) 拜耳

六、应用

1. 汽车(优良抗冲击、抗热畸变性能,且耐候性好、硬度高)

适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件。用途主要集中在照明系统、仪表板、加热板、除霜器以及PC合金制的保险杠等。

2. 电子电器(良好的电绝缘性、阻燃性、尺寸稳定性)

主要应用于重载插头座和墙壁插板、连接器、电子产品外壳、终端接线柱等。

a3C行业

b)手机外壳

3. 光学高透光率、高折射率、高抗冲击性、尺寸稳定性及易加工成型)

主要应用领域:光盘、镜片、照明

4. 建筑高透、抗冲、耐温、耐紫外线、尺寸稳定)

应用于PC板材

5. 包装

PC在包装领域主要是制造20L左右的大水瓶。由于质量轻、抗冲击和透明性好,用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明,除个别高消费市场外,PC瓶已取代玻璃瓶。

6. 医疗器械

PC或其改性品种具有良好的韧性和刚性,同时兼有耐热、耐辐射性能,满足医疗领域的高温、高压消毒处理和经受高能辐射处理要求,主要用于制造人工血液透析设备、血液采集器、高压注射器、外科手术面罩及其它需在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。

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