引言
聚碳酸酯polycarbonate缩写为PC是一种无透明的无定性热塑性材料,一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂,具有突出的抗冲击性能、耐蠕变性能、优异的光学性能、良好的耐热性、尺寸稳定性和阻燃性、电性能等;聚碳酸酯PC是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的热塑性的工程材料,广泛应用于汽车部件、电子电气、数据载体、建筑材料、机械零件、纺织、办公自动化设备、包装工业、运动器械、医疗保健、怎么自制纳米胶带
夹筋铝箔航天航空、电脑外壳、光盘和家庭用品等领域,是一种作为被世界范围内广泛使用的材料; PC合金是利用物理共混或化学接枝的方法而获得的高性能、功能化、专用化的一类新材料;目前主要有pc/abs丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物合金、pc/pbt聚对苯二甲酸丁二醇酯合金、pc/pet聚对苯二甲酸乙二醇酯合金、pc/ps聚苯乙烯合金、pc/pmma聚甲基丙烯酸甲酯合金等一系列PC合金材料;PC合金产品被广泛应用于汽车、电子、精密仪器、办公设备、包装材料、建筑材料等领域;pc材料生产技术已经相对比较成熟,先已实现大规模工业生产;
PC材料成分、性质及分类
成分
聚碳酸酯PC是一种强韧的热塑性树脂;分子式C31H32O7,由双酚A和氧氯化碳COCl2合成;是一种线型碳酸聚酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有;双酚A型PC是最重要的工业产品;
化学性质
聚碳酸酯PC是碳酸的聚酯类,碳酸本身并不稳定,但其衍生物如光气,尿素,碳酸盐,碳酸酯都有一定稳定性;
按醇结构的不同,可将聚碳酸酯分成脂族和芳族两类;
脂族聚碳酸酯;如聚亚乙基碳酸酯,聚三亚甲基碳酸酯及其共聚物,熔点和玻璃化温度低,强度差,不能用作结构材料；但利用其生物相容性和生物可降解的特性,可在药物缓释放载体,手术缝合线,骨骼支撑材料等方面获得应用; 聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油;
聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强碱;
PC是一种线型碳酸聚酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有;双酚A型PC是最重要的工业产品;
PC是几乎无的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性;PC耐水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的制品;
物理性质
密度：－ g/cm^3 线膨胀率：×10^-5 cm/°C 热变形温度：135°C 低温-45°C
聚碳酸酯无透明,耐热,抗冲击,阻燃BI级,在普通使用温度内都有良好的机械性能;同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能;但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件;
聚碳酸酯的耐磨性差;一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理;
分类
防静电PC,导电PC,阻燃PC,加纤防火PC,抗紫外线耐候PC,食品级PC,抗化学性PC;
PC材料主要性能及优缺点
主要性能
1、机械性能：强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小高温条件下也极少有变化； 2、耐热老化性：增强后的UL温度指数达120~140℃户外长期老化性也很好；
3、耐溶剂性：无应力开裂；
4、对水稳定性：高温下遇水易分解高温高湿环境下使用需谨慎；
5、电气性能：绝缘性能：优良潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料；
6、成型性能：
1、无定形料,热稳定性好,成型温度范围宽,流动性差;吸湿小,但对水敏感,须经干燥处理;成型收缩率小,易发生熔融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件须经退火处理; 2、熔融温度高,粘度高,大于200g的塑件,宜用加热式的延伸喷嘴;
3、冷却速度快,模具浇注系统以粗、短为原则,宜设冷料井,浇口宜取大,模具宜加热;
4、.料温过低会造成缺料,塑件无光泽,料温过高易溢边,塑件起泡;模温低时收缩率、伸长率、抗冲击强度高,抗弯、抗压、抗张强度低;模温超过120度时塑件冷却慢,易变形粘模;
主要优点
1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广;
2、高度透明性及自由染性;
3、成形收缩率低、尺寸稳定性良好；
4、耐疲劳性、耐候性佳;
6、电气特性优,有较好的光学性和韧性;
7、无味无臭对人体无害符合卫生安全;
主要缺点
1、和金属相比硬度不足,这导致它的外观较容易刮花,但其强度和韧性很好,无论是重压还是一般的摔打,只要你不是试图用石头砸它,它就足够长寿;
2、不耐强酸,不耐强碱,不耐紫外线,耐弱酸,耐中性油;
3、耐水解稳定性不够高,对缺口敏感,耐有机化学品性,耐刮痕性较差,长期暴露于紫外线中会发黄;和其他树脂一样,PC容易受某些有机溶剂的浸浊;
PC材料的制备
由于碳酸不能稳定存在,所以不能通过二羟基和碳酸直接缩聚;PC技术的发展历史聚碳酸酯的合成方法主要有以下四种工艺：溶液光气法、界面缩聚光气法、酯交换熔融缩聚法简称酯交换法和非光气酯交换熔融缩聚法简称非光气法;溶液光气法是一种较早期的生产工艺,由
于工艺经济性较差且存在污染问题,因此很早就被淘汰了;目前工业上应用较为广泛的PC合成工艺为界面缩聚光气法;
abs耐高温1、溶液光气法
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溶液光气法的工艺合成路线为：光气+双酚ABPA→PC;以光气和双酚A为原料,在绩效评估系统碱性水溶液和二氯甲烷或二氯乙烷溶剂中进行界面缩聚,得到的PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得PC产品;
2、界面缩聚光气法
界面缩聚光气法与溶液光气法主要区别在于：
双酚A首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐,后加入二氯甲烷,通入光气,使物料在界面上 聚合,生成低分子量PC,然后经缩聚分离得到分子量较高的PC产品;
3、酯交换熔融缩聚法简称酯交换法
酯交换法的工艺路线主要分为两步：一、光气+苯酚→碳酸二苯酯DPC;二、DPC+双酚ABP
A→PC,是一种间接光气法工艺;
苯酚经光气法反应生成碳酸二苯酯DPC,然后在高温真空和微量卤化锂等催化剂和添加剂下与双酚A进行酯服务器管理交换反应,得到低聚物,再进一步缩聚制得pc产品;
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