工程塑膠 絕緣材料 工程塑膠塑膠制品 工程塑膠 絕緣材料 塑膠管材
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更新日期2013-02-27 18:04
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ABS板-棒 PVC板-棒 CPVC板-棒 PA板板-棒 PAI板-棒 PETP板-棒
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有機(jī)玻璃 亞克力板-棒 電木板-棒 電布板-棒 冷沖板-棒 UPE板-棒
合成石板 環(huán)氧板-棒
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(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
是一種強(qiáng)韌的熱塑性樹脂,通常是由雙酚A和光氣生產(chǎn)的,現(xiàn)在也開發(fā)了不使用光氣的生產(chǎn)方法,并已在20世紀(jì)60年代初實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,90年代末實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)?,F(xiàn)在是產(chǎn)量僅次于聚酰胺的第二大工程塑料。其名稱來源于其內(nèi)部的CO3基團(tuán)。 2011年3月雙酚A在食用瓶中已被歐美國家禁用,
化學(xué)名:2,2'-雙(4-羥基苯基)丙烷聚碳酸酯
CAS編號(hào):25037-45-0
化學(xué)性質(zhì)
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是幾乎無色的玻璃態(tài)的無定形聚合物,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有較好的耐水解性,但不能用于重復(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。
~物理性質(zhì)
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,并可通過本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。隨著聚碳酸酯生產(chǎn)規(guī)模的日益擴(kuò)大,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之間的價(jià)格差異在日益縮小。
不耐強(qiáng)酸,不耐強(qiáng)堿,改性可以耐酸耐堿
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。
PC熱傳導(dǎo);
PC耐力板的熱導(dǎo)率與一般塑膠差異不大,是玻璃的1/4,鐵的1/300,
鋁的1/1000,銅的1/2000,屬保溫性能優(yōu)良的材料之一。
生產(chǎn)
聚碳酸酯是日常常見的一種材料。由于其無色透明和優(yōu)異的抗沖擊性,日常常見的應(yīng)用有光碟,眼鏡片,水瓶,防彈玻璃,護(hù)目鏡、銀行防子彈玻璃、車頭燈等等、寵物籠子。
聚碳酸酯PC也是筆記本電腦外殼采用的材料的一種,它的原料是石油,經(jīng)聚酯切片工廠加工后就成了聚酯切片顆粒物,再經(jīng)塑料廠加工就成了成品,從實(shí)用的角度,其散熱性能也比ABS塑料較好,熱量分散比較均勻。
運(yùn)用這種材料比較顯著的就是FUJITSU了,在很多型號(hào)中都是用這種材料,而且是全外殼都采用這種材料。不管從表面還是從觸摸的感覺上,PC-GF-##材料感覺都像是金屬。如果筆記本電腦內(nèi)沒有標(biāo)識(shí)的話,單從外表面看不仔細(xì)去觀察,可能會(huì)以為是合金物。
聚碳酸酯還被用來制作登月太空人的頭盔面罩。蘋果公司的ipod音樂播放器和ibook筆記本電腦外殼也使用聚碳酸酯制作。
由于它的清晰和韌性,食物貯存貨的生產(chǎn)者和采購員喜歡聚碳酸酯纖維。當(dāng)與矽土玻璃比較聚碳酸酯纖維如同輕量級(jí)和高度不易碎。聚碳酸酯纖維多用于一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶。
海關(guān)編碼(HS編碼)39074000 ---海關(guān)關(guān)稅率:3%(2010年)
市場應(yīng)用
聚碳酸酯的應(yīng)用開發(fā)是向高復(fù)合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展,目前已推出了光盤、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)。
(1)用于建材行業(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)使用的無機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢。目前,中國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t左右,預(yù)計(jì)到2005年將達(dá)到14萬t。
(2)用于汽車制造工業(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)國家數(shù)據(jù),聚碳酸醋在電子電氣、汽車制造業(yè)中使用比例在40%~50%,目前中國在該領(lǐng)域的使用比例只占10%左右,電子電氣和汽車制造業(yè)是中國迅速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),未來這些領(lǐng)域?qū)厶妓岽椎男枨罅繉⑹蔷薮蟮?。預(yù)計(jì)2005年中國汽車總量將達(dá)300多萬輛,屆時(shí)需求量也將達(dá)到3萬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?
(3)用于生產(chǎn)醫(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。
(4)用于航空、航天領(lǐng)域
近年來,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。
(5)用于包裝領(lǐng)域
近年來,在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長點(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),目前一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。據(jù)預(yù)測,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速度將保持在10%以上,預(yù)計(jì)到2005年將達(dá)到6萬t。
(6) 用于電子電器領(lǐng)域
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。
(7)用于光學(xué)透鏡領(lǐng)域
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、太陽鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。近年來,世界眼鏡業(yè)聚碳酸酯消費(fèi)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) 用于光盤的基礎(chǔ)材料
近年來,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。目前世界光盤制造業(yè)所耗聚碳酸酯量已超過聚碳酸酯整體消費(fèi)量的20%,其年均增長速度超過10%。我國光盤產(chǎn)量增長迅速,據(jù)國家新聞出版總署公布的數(shù)字,2002年全國共有光盤生產(chǎn)線748條,年耗光學(xué)級(jí)聚碳酸酯約8萬噸,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。
影響
超過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)大的原因。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有發(fā)現(xiàn)重大作影響; 政府資助的研究傾向于發(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)使用氧化鈉和其它鹼清潔劑否則導(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))。
加工方法
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,要采用漸變壓縮型螺桿,長徑比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/°C 110~120 工
藝
參
數(shù) 注射時(shí)間 20~90
時(shí)間/h 8~10 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
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