聚碳酸1

聚碳酸酯

聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲的了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長(zhǎng)速度最快的通用工程塑料。

目 錄1簡(jiǎn)介2成分3性質(zhì)3.1 化學(xué)3.2 物理3.3 分類3.4 主要性能3.5 PC塑料的粘接4應(yīng)用4.1 建材行業(yè)4.2 汽車制造業(yè)4.3 醫(yī)療器械

1簡(jiǎn)介中文名：聚碳酸酯[1]聚碳酸酯管別名：聚碳酸脂 2,2-雙(4-羥基苯基) 丙烷聚碳[2]酸酯 聚碳酸酯(阻燃) 聚碳酸酯(著色)英文名：Polycarbonate常用縮寫：PC化學(xué)名：2,2'-雙（4-羥基苯基）丙烷聚碳酸酯CAS編號(hào)：25037-45-02成分聚碳酸酯是一種強(qiáng)韌的熱塑性樹脂，其名稱來(lái)源于其內(nèi)[1]部的CO3基團(tuán)?？捎呻p酚A和氧氯化碳（COCl2）合成?，F(xiàn)較多使用的方法為熔融酯交換法（雙酚A和碳酸二苯酯通過(guò)酯交換和縮聚反應(yīng)合成）。雙酚A和碳酸二苯酯反應(yīng)原理：3性質(zhì)化學(xué)聚碳酸酯（PC）是碳酸的聚酯類，碳酸本身并不穩(wěn)定，但其衍生物（如光氣，尿素，碳酸鹽，碳酸酯）都有一定穩(wěn)定性。按醇結(jié)構(gòu)的不同，可將聚碳酸酯分成脂族和芳族兩類。脂族聚碳酸酯。如聚亞乙基碳酸酯，聚三亞甲基碳酸酯及其共聚物，熔點(diǎn)和玻璃化溫度低，強(qiáng)度差，不能用作結(jié)構(gòu)材料；但利用其生物相容性和生物可降解的特性，可在藥物緩釋放載體，手術(shù)縫合線，骨骼支撐材料等方面獲得應(yīng)用。聚碳酸酯耐弱酸，耐弱堿，耐中性油。聚碳酸酯不耐紫外光，不耐強(qiáng)堿。PC是一種線型碳酸聚酯，分子中碳酸基團(tuán)與另一些基團(tuán)交替排列，這些基團(tuán)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(yè)產(chǎn)品。PC是幾乎無(wú)色的玻璃態(tài)的無(wú)定形聚合物，有很好的光學(xué)性。PC高分子量樹脂有很高的韌性，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為600~900J/m，未填充牌號(hào)的熱變形溫度大約為130°C ，玻璃纖維增強(qiáng)后可使這個(gè)數(shù)值增加10°C。PC的彎曲模量可達(dá)2400MPa以上，樹脂可加工制成大的剛性制品。低于100°C 時(shí)，在負(fù)載下的蠕變率很低。PC耐水解性差，不能用于重復(fù)經(jīng)受高壓蒸汽的制品。PC主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高，對(duì)缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長(zhǎng)期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。和其他樹脂一樣，PC容易受某些有機(jī)溶劑的浸濁。PC材料具有阻燃性，耐磨?？寡趸浴Ｎ锢砻芏龋?.18－1.22 g/cm^3 線膨脹率：3.8×10^-5 cm/°C 熱變形溫度：135°C 低溫-45°C聚碳酸酯無(wú)色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級(jí)，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加劑就具有UL94 V-0級(jí)阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對(duì)聚碳酸酯價(jià)格較低，并可通過(guò)本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對(duì)表面進(jìn)行特殊處理。聚碳酸酯分類防靜電PC，導(dǎo)電PC，加纖防火PC，抗紫外線耐候PC，食品級(jí)PC，抗化學(xué)性PC。主要性能a、機(jī)械性能：強(qiáng)度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也小（高溫條件下也極少有變化）；b、耐熱老化性：增強(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)120~140℃（戶外長(zhǎng)期老化性也很好）；c、耐溶劑性：無(wú)應(yīng)力開(kāi)裂；d、對(duì)水穩(wěn)定性：遇水易分解（高溫、高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎）；e、電氣性能：1、絕緣性能：優(yōu)良（潮濕、高溫也能保持電性能穩(wěn)定,是制造電子、電氣零件的理想材料）；2、介電系數(shù)：3.0-3.2；3、耐電弧性：120s；f、成型加工性：普通設(shè)備注塑或擠塑。由于結(jié)晶速度快，流動(dòng)性好，模具溫度也比其他工程塑料要求低。在加工薄壁制件時(shí)，僅需幾秒鐘，對(duì)大部件也只要40-60s即可。PC塑料的粘接根據(jù)不同需要，可以選擇以下粘合劑：1.G-933：?jiǎn)谓M分常溫固化軟彈性防震粘合劑，耐高低溫，不同粘度粘接速度幾秒至幾個(gè)小時(shí)固化完畢。2. KD-833瞬間粘接劑，可以數(shù)秒鐘或數(shù)十秒鐘快速粘合PC塑料，但膠層硬脆，不耐60度以上熱水浸泡。3. QN-505，雙組分膠，膠層柔軟，適合PC塑料大面積粘接或復(fù)合。但耐高溫性能較差。4.QN-906：雙組分膠，耐高溫。5.G-988:單組份室溫硫化膠，固化后是彈性體具有優(yōu)秀的防水，防震粘合劑，耐高低溫， 1-2mm厚度的話，10分鐘左右初固，5-6小時(shí)基本固化，有一定的強(qiáng)度。完全固化的話需要至少24小時(shí)。單組份，不需要混合，擠出后涂抹靜置即可，無(wú)需加溫。6.KD-5606：UV紫外線固化膠，粘合透明PS片材及板材，可達(dá)無(wú)痕跡效果，需要用紫外線燈照射固化。粘后效果美觀。但耐高溫性能較差。4應(yīng)用PC工程塑料的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè)、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè)，其次還有工業(yè)機(jī)械零件、光盤、包裝、計(jì)算機(jī)等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護(hù)器材等。PC可用作門窗玻璃，PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場(chǎng)所的防護(hù)窗，用于飛機(jī)艙罩，照明設(shè)備、工業(yè)安全檔板和防彈玻璃。 PC板可做各種標(biāo)牌，如汽油泵表盤、汽車儀表板、貨棧及露天商業(yè)標(biāo)牌、點(diǎn)式滑動(dòng)指示器， PC樹脂用于汽車照相系統(tǒng)，儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng)，用作前燈罩，帶加強(qiáng)筋汽車前后檔板，反光鏡框，門框套、操作桿護(hù)套、阻流板、PC被應(yīng)用用作接線盒、插座、插頭及套管、墊片、電視轉(zhuǎn)換裝置，電話線路支架下通訊電纜的連接件，電閘盒、電話總機(jī)、配電盤元件，繼電器外殼， PC可做低載荷零件，用于家用電器馬達(dá)、真空吸塵器，洗頭器、咖啡機(jī)、烤面包機(jī)、動(dòng)力工具的手柄，各種齒輪、蝸輪、軸套、導(dǎo)規(guī)、冰箱內(nèi)擱架。PC是光盤儲(chǔ)存介質(zhì)理想的材料。PC瓶（容器）透明、重量輕、抗沖性好，耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌，作為可回收利用瓶（容器）。PC及PC合金可做計(jì)算機(jī)架，外殼及輔機(jī)，打印機(jī)零件。改性PC耐高能輻射殺菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血標(biāo)本器具，血液充氧器，外科手術(shù)器械，腎透析器等，PC可做頭盔和安全帽，防護(hù)面罩，墨鏡和運(yùn)動(dòng)護(hù)眼罩。 PC薄膜廣泛用于印刷圖表，醫(yī)藥包裝，膜式換向器[3]。聚碳酸酯的應(yīng)用開(kāi)發(fā)是向高復(fù)合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展，已推出了光盤、汽車、辦公設(shè)備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產(chǎn)品各自專用的品級(jí)牌號(hào)。建材行業(yè)聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗沖擊性，耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無(wú)機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)。中國(guó)建有聚碳酸酯建材中空板生產(chǎn)線20余條，年需用聚碳酸酯7萬(wàn)t左右，到2005年達(dá)到14萬(wàn)t。汽車制造業(yè)聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險(xiǎn)杠等。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)據(jù)，聚碳酸酯在電子電氣、汽車制造業(yè)中使用比例在40%～50%，中國(guó)在該領(lǐng)域的使用比例只占10%左右，電子電氣和汽車制造業(yè)是中國(guó)迅速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，未來(lái)這些領(lǐng)域?qū)厶妓狨サ男枨罅繉⑹蔷薮蟮?。預(yù)計(jì)2005年中國(guó)汽車總量達(dá)300多萬(wàn)輛，需求量達(dá)到3萬(wàn)t，因而聚碳酸酯在這一領(lǐng)域的應(yīng)用是極有拓展?jié)摿Φ摹ａt(yī)療器械由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，且不發(fā)生變黃和物理性能下降，因而被廣泛應(yīng)用于人工腎血液透析設(shè)備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。醫(yī)療級(jí)PC料 制作成的注射器航空、航天隨著航空、航天技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)飛機(jī)和航天器中各部件的要求不斷提高，使得PC在該領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅一架波音型飛機(jī)上所用聚碳酸酯部件就達(dá)2500個(gè)，單機(jī)耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則采用了數(shù)百個(gè)不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯部件及宇航員的防護(hù)用品等。包裝領(lǐng)域在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長(zhǎng)點(diǎn)是可重復(fù)消毒和使用的各種型號(hào)的儲(chǔ)水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕，抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時(shí)不變形且保持透明的優(yōu)點(diǎn)，一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。據(jù)預(yù)測(cè)，隨著人們對(duì)飲用水質(zhì)量重視程度的不斷提高，聚碳酸酯在這方面的用量增長(zhǎng)速度將保持在10%以上，預(yù)計(jì)到2005年將達(dá)到6萬(wàn)t。電子電器由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同時(shí)，其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。聚碳酸酯樹脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機(jī)械，電動(dòng)工具外殼、機(jī)體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對(duì)于零件精度要求較高的計(jì)算機(jī)、視頻錄像機(jī)和彩色電視機(jī)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(jià)值。光學(xué)透鏡聚碳酸酯以其獨(dú)特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點(diǎn)，在該領(lǐng)域占有極其重要的位置。采用光學(xué)級(jí)聚碳酸配制作的光學(xué)透鏡不僅可用于照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡及光學(xué)測(cè)試儀器等，還可用于電影投影機(jī)透鏡、復(fù)印機(jī)透鏡、紅外自動(dòng)調(diào)焦投影儀透鏡、激光束打印機(jī)透鏡，以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設(shè)備和家電領(lǐng)域，其應(yīng)用市場(chǎng)極為廣闊。聚碳酸酯在光學(xué)透鏡方面的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域便是作為兒童眼鏡、太陽(yáng)鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。世界眼鏡業(yè)聚碳酸酯消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率一直保持在20%以上，顯示出極大的市場(chǎng)活力。光盤隨著信息產(chǎn)業(yè)的倔起，由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲(chǔ)介質(zhì)，正在以極快的速度迅猛發(fā)展。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點(diǎn)因而成為世界光盤制造業(yè)的主要原料。世界光盤制造業(yè)所耗聚碳酸酯量已超過(guò)聚碳酸酯整體消費(fèi)量的20%，其年均增長(zhǎng)速度超過(guò)10%。中國(guó)光盤產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，據(jù)國(guó)家新聞出版總署公布的數(shù)字，2002年全國(guó)共有光盤生產(chǎn)線748條，年耗光學(xué)級(jí)聚碳酸酯約8萬(wàn)噸，且全部進(jìn)口。因而聚碳酸酯在光盤制造領(lǐng)域的應(yīng)用前景是極為廣闊的。PC 料制作成的光盤5改性及用途改性PC的目的是為了增韌，改良成型加工性能，減少殘余變形，增加阻燃性等，具體能改性PC的品種有：PC/ABS可提高彎曲模量、耐熱性、電鍍性能等。PC/PET、PBT工可改善耐藥品性，耐溶劑料性等。PC/PMMA加入有機(jī)玻璃可提高外觀珠光色彩。PC/PA、 HIPS可提高沖擊韌性、表面光潔度。PC/HDPE可改善耐沸水性、耐老化性、耐氣候性，而LDPE效果較差。PC用玻纖或談纖維進(jìn)行增強(qiáng)改性，提高機(jī)械強(qiáng)度。并用溴類阻燃劑和三氧化二銻，可制成阻燃級(jí)PC。其他和聚砜、芳香族聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯、聚苯乙烯都可以進(jìn)行共混改性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性和性能之間的平衡。用途光學(xué)照明用于制造大型燈罩、防護(hù)玻璃、光學(xué)儀器的左右目鏡筒等，還可廣泛用于飛機(jī)上的透明材料。電子電器聚碳酸酯是優(yōu)良的E（120℃）級(jí)絕緣材料，用于制造絕緣接插件、線圈框架、管座、絕緣套管、電話機(jī)殼體及零件、礦燈的電池殼等。也可用于制作尺寸精度很高的零件，如光盤、電話、電子計(jì)算機(jī)、視頻錄象機(jī)、電話交換器、信號(hào)繼電器等通訊器材。聚碳酸酯薄摸還被廣泛用作電容器、絕緣皮包、錄音帶、彩色錄象磁帶等。機(jī)械設(shè)備用于制造各種齒輪、齒條、蝸輪、蝸桿、軸承、凸輪、螺栓、杠桿、曲軸、棘輪，也可作一些機(jī)械設(shè)備殼體、罩蓋和框架等零件。醫(yī)療器材可作醫(yī)療用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、藥品容器和手術(shù)器械，甚至還可用作人工腎、人工肺等人工臟器。其它方面建筑上用作中空筋雙壁板、暖房玻璃等；在紡織行業(yè)用作紡織紗管、紡織機(jī)軸瓦等；日用方面作奶瓶、餐具、玩具、模型、LED燈外殼和手機(jī)外殼等。6制備聚碳酸酯紡織紗管的生產(chǎn)，選用光氣法生產(chǎn)的PC為原料，其中新料為80%，再生料為20%。其生產(chǎn)工藝流程如下：配料→干燥→注射→修整→拋光→熱處理→制品。烘箱干燥溫度115-120℃， 16-20小時(shí)，物料在料盤上厚度為30毫米以下，使樹脂含水量在0.03%以下。料筒三區(qū)溫度為200-220、 250-280、 260-290℃，噴咀溫度比料筒稍低些，低5-10℃。注射壓力4-6兆帕，成型周期25秒，熱處理溫度115-120℃， 1小時(shí)，要采用倒懸式進(jìn)行熱處理。該紗管比木質(zhì)紗管使用壽命長(zhǎng)3倍、尺寸穩(wěn)定、耐候性好，不起毛、光潔度好，能提供各種顏色的紗管，便于搞好班組經(jīng)濟(jì)核算。對(duì)子廢舊再生PC料，還可以進(jìn)行增韌處理，頂替新料使用?？稍谠偕鶳C料中，共混少量的尼龍樹脂，或高抗沖聚苯乙烯樹脂，可使制品的沖擊強(qiáng)度提高1倍以上，彎曲強(qiáng)度也有改善，對(duì)樹脂的加工性能、表面光鐸均有所提高了很多。此外，由于尼龍?jiān)谌廴跁r(shí)粘度極低，能對(duì)共混體系中的顏料有優(yōu)良的浸潤(rùn)包復(fù)作用，破壞了顏料較子的聚集給構(gòu)，增加了顏料分散性，為此可降低顏料用最的20%。擠出板PC料一定要干燥，使之含水量降到0.02%以下。PC板原料的分子量應(yīng)選在3.5萬(wàn)為好。擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比為20：1，桿中的加料段和計(jì)量段長(zhǎng)度各占全長(zhǎng)的25%，而且螺槽深度一定，壓縮段長(zhǎng)度為全長(zhǎng)的一半。螺桿壓縮比為2.5-3;螺槽深度一般應(yīng)小于4毫米;用銷釘螺桿混煉效果更好。過(guò)遮網(wǎng)組可采用80/120/200/120/80目型式。衣架式機(jī)頭比較常用，但造價(jià)較貴。壓延方法片材的壓延方法有水平方向擠出壓延片，傾斜方向擠出壓延片，向下或向上擠出壓延片。但目前最好的是輥筒傾斜壓延法。典型的PC板擠出條件：機(jī)簡(jiǎn)溫度260、 280、300℃，機(jī)頭溫度2801C、壓延輥筒溫度：上輥121-135℃、中輥129-139℃、下輥132--150℃，螺桿轉(zhuǎn)速12-24轉(zhuǎn)/分，過(guò)濾網(wǎng)組40/60/100目。PC板可用于汽車，飛機(jī)風(fēng)擋玻璃，波紋板，折板，建筑窗玻璃，體育設(shè)施天棚玻璃等。其他：PC可和ABS共混，提高沖擊強(qiáng)度，ABS添加量為50%時(shí)，提高幅度最大。ABS含量過(guò)少時(shí)如3%，沖擊強(qiáng)度反而下降。PC可和HDPE共混，共中HDPE含量為30%時(shí)共混效采較好，可改善沖擊強(qiáng)度，加工流動(dòng)性能提高，易于充模。LDPE共餛效果很差，出現(xiàn)分層，不能使用。薄膜PC還可做成薄膜，其抗穿刺強(qiáng)度高，適合于焊接，熱封。PC膜表面張力大，在印刷前不需進(jìn)行電暈處理，電鍍性能也好?？捎糜卺t(yī)藥，食品包裝，與紙板復(fù)合作裝飾板等。影響超過(guò)100 項(xiàng)研究探索了聚碳酸酯纖維的bisphenol A leachates 在生態(tài)的反應(yīng)。Howdeshell 等發(fā)現(xiàn)在室溫　一種內(nèi)分泌干擾素Bisphenol A（C15H16O2）（雙酚A) 看來(lái)從聚碳酸酯纖維動(dòng)物籠子被滲入水，而它也許是引至對(duì)雌鼠生殖器官的發(fā)達(dá)的原因。由vom Saal 和休斯在2005 年8月出版在對(duì)分析bisphenol A leachate 低藥量影響的文件,似乎發(fā)現(xiàn)了暗示在財(cái)政的資助和得出結(jié)論之間有關(guān)系： 工業(yè)界資助的研究看上去傾向于沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重大作影響； 政府資助的研究?jī)A向于發(fā)現(xiàn)有重大影響。易和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用在聚碳酸酯纖維不應(yīng)使用氧化鈉和其它堿性清潔劑否則導(dǎo)致泄出Bisphenol-A（C15H16O2），一種已知的內(nèi)分泌干擾素 （影響生殖系統(tǒng)）。特性:為非結(jié)晶性熱塑性塑料，優(yōu)質(zhì)的耐熱性能、良好的透明度和極高的耐沖擊強(qiáng)度等物理機(jī)械性能。優(yōu)點(diǎn)：1、具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣；2、高度透明性及自由染色性；3、H.D.T.高；4、耐疲勞性佳；5、耐候性佳；6、電氣特性優(yōu)；7、無(wú)味無(wú)臭對(duì)人體無(wú)害符合衛(wèi)生安全；8、成形收縮率低、尺寸安定性良好。物性表1.18g/cm³ASTM D792, ISO 1183熔流率 (260°C/2.16 kg)22g/10 minASTM D1238溶化體積流率（MVR） (260°C/2.16 kg)23.5cm³/10minISO 1133收縮率 - 流動(dòng)0.40 到 0.60%ASTM D955吸水率 (23°C, 24 hr)0.40%ASTM D570螺旋流長(zhǎng)度 3 (260°C)額定值單位測(cè)試方法比重1.14g/cm³ASTM D792, ISO 1183熔流率 (260°C/5.0 kg)20g/10 minASTM D1238溶化體積流率（MVR） (260°C/3.8 kg)13.0cm³/10minISO 1133合成工業(yè)上應(yīng)用的聚碳酸酯主要由雙酚A和光氣來(lái)合成，其主鏈含有苯環(huán)和四取代的季碳原子，剛性和耐熱性增加，Tm=265-270℃，Tg=149℃，可在15-130℃內(nèi)保持良好地力學(xué)性能，抗沖性能和透明性特好，尺寸穩(wěn)定，耐蠕變，性能優(yōu)于滌綸聚酯，是重要的工程塑料。但聚碳酸酯易應(yīng)力開(kāi)裂，受熱時(shí)易水解，加工前應(yīng)充分干燥。聚碳酸酯的制法有酯交換法和光氣直接法。（1）酯交換法原理與生產(chǎn)滌綸聚酯的酯交換法相似。雙酚A與碳酸二苯酯熔融縮聚，進(jìn)行酯交換，在高溫減壓條件下不斷排除苯酚，提高反應(yīng)程度和分子量。酯交換法需用催化劑，分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段，溫度180-200℃，壓力270-400Pa，反應(yīng)1-3h,轉(zhuǎn)化率為80%-90%；第二階段，290-300℃,130Pa以下，加深反應(yīng)程度。起始碳酸二苯酯應(yīng)過(guò)量，經(jīng)酯交換反應(yīng)，排出苯酚，由苯酚排出量來(lái)調(diào)節(jié)兩基團(tuán)數(shù)比，控制分子量。苯酚沸點(diǎn)高，從高粘熔體中脫除并不容易。與滌綸聚酯相比，聚碳酸酯的熔體粘度要高得多，例如分子量3萬(wàn)，300℃時(shí)的粘度達(dá)600Pa·s，對(duì)反應(yīng)設(shè)備的攪拌混合和傳熱有著更高的要求。因此，酯交換法聚碳酸酯的分子量受到了限制，多不超出3萬(wàn)。（2）光氣直接法光氣屬于酰氯，活性高，可以與羥基化合物直接酯化。光氣法合成聚碳酸酯多采用界面縮聚技術(shù)。雙酚A和氫氧化鈉配成雙酚鈉水溶液作為水相，光氣的有機(jī)溶液（如二氯甲烷）為另一相，以胺類（如四丁基溴化銨）作催化劑，在50℃下反映。反映主要在水相一側(cè)，反應(yīng)器內(nèi)的攪拌要保證有機(jī)相中的光氣及時(shí)地?cái)U(kuò)散至界面，以供反映。光氣直接法比酯交換法經(jīng)濟(jì)，所得分子量也較高。界面縮聚是不可逆反應(yīng)，并不嚴(yán)格要求兩基團(tuán)數(shù)相等，一般光氣稍過(guò)量，以彌補(bǔ)水解損失。可加少量單官能團(tuán)苯酚進(jìn)行端基封鎖，控制分子量。聚碳酸酯用雙酚A的純度要求高，有特定的規(guī)格，不宜含有單酚和三酚，否則，得不到高分子量的聚碳酸酯，或產(chǎn)生交聯(lián)。加工PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機(jī)加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預(yù)干燥，水分含量應(yīng)低于0.02%，微量水份在高溫下加工會(huì)使制品產(chǎn)生白濁色澤，銀絲和氣泡，PC在室溫下具有相當(dāng)大的強(qiáng)迫高彈形變能力。沖擊韌性高，因此可進(jìn)行冷壓，冷拉，冷輥壓等冷成型加工。擠出用PC分子量應(yīng)大于3萬(wàn)，要采用漸變壓縮型螺桿，長(zhǎng)徑比1：18~24，壓縮比1：2.5，可采用擠出吹塑，注-吹、注-拉-吹法成型高質(zhì)量，高透明瓶子。PC合金種類繁多，改進(jìn)PC熔體粘度大（加工性）和制品易應(yīng)力開(kāi)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(yōu)點(diǎn)，并降低成本，如PC/ABS合金中，PC主要貢獻(xiàn)高耐熱性，較好的韌性和沖擊強(qiáng)度，高強(qiáng)度、阻燃性， ABS則能改進(jìn)可成型性，表觀質(zhì)量，降低密度。聚碳酸酯的性能以及成型參數(shù)見(jiàn)表：（僅供參考）密度1.18~1.20模具溫度50~80收縮率0.5~0.8注射壓力80~130預(yù)熱溫度/°C110~120工藝參數(shù)注射時(shí)間20~90時(shí)間/h8~10高壓時(shí)間0~5料桶溫度/°C后段210~240冷卻時(shí)間20~90中段230~280總周期40~190前段240~285螺桿轉(zhuǎn)數(shù)28噴嘴溫度240~250使用注射機(jī)類型螺桿式一、原料的干燥1、原料烘干：普通烘干箱溫度110—130，時(shí)間2—4小時(shí)，機(jī)頂料斗烘干箱溫度100—120，要求水分含量低于0.03%。2、判斷水含量是否合格：看空注射的料條情況，物料通過(guò)塑化后由噴嘴流出來(lái)的料條應(yīng)是均勻無(wú)色、無(wú)銀絲和無(wú)氣泡的細(xì)條；否則則是烘干不徹底。二、注射工藝1、注塑機(jī)調(diào)整成型參數(shù)（視原料分子量高低調(diào)整）：料筒溫度：前部250—310，中部240—280，后部230—250。噴嘴溫度：比后部低10。模具溫度：70—120。注射壓力：70—140MPa。螺桿轉(zhuǎn)速：30—120r/min。成型周期：注射1—25s，冷卻5—40s。三、注意事項(xiàng)1、注射溫度視原料的分子量、制品的形狀和尺寸、注塑機(jī)的類型而相應(yīng)調(diào)整。2、注射速度最好采取多級(jí)注射，采用慢-快-慢的方法。3、注射壓力視制品的形狀和尺寸而定，柱塞式注塑機(jī)一般為100—160MPa，螺桿式注塑機(jī)為70—140MPa。4、成型周期視制品壁厚和注射量而定，一般情況下充模時(shí)間較短，保壓時(shí)間較長(zhǎng)，冷卻時(shí)間以脫模時(shí)不引起制品變形為原則。5、模具溫度視制品的形狀、厚薄而定，適當(dāng)提高模具溫度有利于脫模，提高產(chǎn)品質(zhì)量。6、制品后處理：對(duì)于形狀復(fù)雜、帶有金屬嵌件、使用溫度極低或很高的制品有必要進(jìn)行后處理——消除或減少內(nèi)應(yīng)力。方法：制品置于烘干箱后開(kāi)始升溫，由室溫升至100—105時(shí)保溫10—20min，繼續(xù)升溫至120—125時(shí)保溫30—40min，然后緩慢冷卻至60以下取出。7注意事項(xiàng)成型過(guò)程問(wèn)題產(chǎn)生原因 及解決辦法1、銀絲a、原材料受潮————干燥原料b、樹脂過(guò)熱分解————減低成型溫度c、螺桿壓縮比小，背壓不足————增加背壓d、模溫過(guò)低————加熱模具e、排氣不良————模具分型面開(kāi)排氣槽2、氣泡a、原材料受潮————干燥原料b、排氣不良————改進(jìn)模具設(shè)計(jì)3、樹脂變色、黑點(diǎn)a、料筒、噴嘴積料————清理料筒和噴嘴b、成型溫度過(guò)高————降低成型溫度4、制品未充滿a、物料塑化不夠————提高料筒溫度b、模具溫度過(guò)低————提高模具溫度c、噴嘴溢料————調(diào)整模具位置d、注射壓力過(guò)低————提高注射壓力e、加料量過(guò)少————調(diào)整加料量5、收縮真空泡a、保壓不足————延長(zhǎng)保壓時(shí)間b、模溫過(guò)低————提高模具溫度c、注射壓力過(guò)低————提高注射壓力d、模具設(shè)計(jì)不合理————增加流道和澆口尺寸e、成型溫度較低————提高料筒溫度6、透明度降低a、原材料受潮————干燥原料b、模具溫度過(guò)低————提高模具溫度c、物料過(guò)熱分解————降低成型溫度7、熔接痕a、模具設(shè)計(jì)不合理————采用環(huán)形澆口和多點(diǎn)澆口b、模具溫度過(guò)低————提高模具溫度c、脫模劑過(guò)多————減少脫模劑用量d、成型溫度較低————提高料筒溫度8、制品開(kāi)裂a(bǔ)、模溫過(guò)低————提高模具溫度b、成型溫度較低————提高料筒溫度c、物料的相對(duì)分子量過(guò)小————重新選擇物料d、成型過(guò)程中相對(duì)分子量下降過(guò)多————嚴(yán)格干燥，縮短成型周期e、強(qiáng)行脫?！哟笮颓恍倍龋倪M(jìn)模具結(jié)構(gòu)9、脫模困難a、模內(nèi)冷卻不充分————降低成型溫度，延長(zhǎng)成型周期b、型腔斜度太小————增加型腔斜度c、頂出裝置不良————改進(jìn)頂出裝置d、模具表面粗糙————修整模具，使用脫模劑10、翹曲a、模內(nèi)冷卻不充分————降低成型溫度，延長(zhǎng)成型周期b、凸模、凹模溫差較大————減少凸模、凹模溫差c、澆口位置和尺寸不合理————改進(jìn)澆口結(jié)構(gòu)11、溢邊a、注射壓力過(guò)大————降低注射壓力b、成型溫度過(guò)高————降低料筒溫度c、鎖模力不足————提高鎖模力d、模具加工精度不足————提高模具加工精度安全性的爭(zhēng)議由于制造聚碳酸酯中需要添加雙酚A，而雙酚A作為一種化工原料，2008年4月18日已經(jīng)被加拿大聯(lián)邦政府正式認(rèn)定為有毒物質(zhì)，并嚴(yán)禁在食品包裝中添加，所以，聚碳酸酯的安全性是值得注意的問(wèn)題。歐盟認(rèn)為含雙酚A奶瓶會(huì)誘發(fā)性早熟，從2011年3月2日起，禁止含生產(chǎn)化學(xué)物質(zhì)雙酚A(BPA）的嬰兒奶瓶。中國(guó)衛(wèi)生部等部門發(fā)布公告稱，2011年9月1日起禁止進(jìn)口和銷售聚碳酸酯嬰幼兒奶瓶和其他含雙酚A的嬰幼兒奶瓶，由生產(chǎn)企業(yè)或進(jìn)口商負(fù)責(zé)召回。包裝運(yùn)輸聚碳酸酯（PC)產(chǎn)品一般采用普通編織袋包裝，存放于干燥處，按普通物品貯運(yùn)。儲(chǔ)運(yùn)條件密閉，陰涼，通風(fēng)干燥處，并平整存放。IMD/IML工藝專用低溫注塑PC塑料主要解決以下問(wèn)題：1、沖墨 2、流動(dòng)性不好 3、產(chǎn)品發(fā)黃 4、跟片材相溶性不好等相關(guān)問(wèn)題低溫注塑PC產(chǎn)品特點(diǎn)：1、產(chǎn)品超高韌性 2、產(chǎn)品高透明度 3、超高流動(dòng)性 4、耐化學(xué)性好5、與片材相溶性好注塑溫度：低溫注塑PC塑料A類 注塑溫度220℃到240℃ ；低溫注塑PC塑料B類注塑溫度230℃到260℃。以下是IMD/IML工藝專用低溫注塑PC塑料A類部分物性表；[1]性能項(xiàng)目測(cè)試方法數(shù)值/描述單位機(jī)械性能拉伸強(qiáng)度(引張強(qiáng)度)ASTM D638/ISO 52780kg/cm2(MPa)[Lb/in2]斷裂伸長(zhǎng)率ASTM D638/ISO 52780%拉伸模量ASTM D638/ISO 5272450kg/cm2(MPa)[Lb/in2]拉伸屈服伸長(zhǎng)率(延伸率)ASTM D638/ISO 5279%拉伸斷裂伸長(zhǎng)率(延伸率)ASTM D638/ISO 52740%彎曲模量(彎曲彈性率)ASTM D790/ISO 1786450kg/cm2(MPa)[Lb/in2]彎曲強(qiáng)度ASTM D790/ISO 178128kg/cm2(MPa)[Lb/in2]洛氏硬度ASTM D785122注塑性能注塑溫度ASTM D648/ISO 75220-240℃（℉）

詞條圖冊(cè)更多圖冊(cè)詞條圖片(7張)1/1

參考資料1．低溫注塑PC塑料 ．京華塑膠 [引用日期2013-07-3] ．2．2013-2017年中國(guó)聚碳酸酯產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)及發(fā)展前景研究報(bào)告 ．中企顧問(wèn)網(wǎng) [引用日期2013-07-4] ．3．PC工程塑料（聚碳酸酯）資料 ．PC塑膠技術(shù)交流 ．2012-5-21 [引用日期2013-08-23] ．相關(guān)文獻(xiàn)聚碳酸酯的生產(chǎn)、應(yīng)用及前景展望-河南化工-2011年 第1期聚碳酸酯板材高-低溫拉伸力學(xué)行為-現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用-2011年 第1期 (23)組合干燥技術(shù)在聚碳酸酯干燥中的應(yīng)用-干燥技術(shù)與設(shè)備-2011年 第1期