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聚碳酸酯是一種熱塑性樹脂，廣泛應(yīng)用于防護玻璃等領(lǐng)域。它具有較高的強度、韌性和耐沖擊性，因此被廣泛用于制造汽車、電子、建筑等行業(yè)的各種零部件。此外，聚碳酸酯還具有優(yōu)良的透明度和光澤度，可以制造出各種精美的制品。聚碳酸酯
本詞條是多義詞，共3個義項
用作防護玻璃等的熱塑性樹脂
基本信息
| 中文名 | 聚碳酸酯 |
| CAS號 | 25037-45-0 |
| 別名 | PC塑料 |
| 化學(xué)式 | 2,2'-雙（4-羥基苯基）丙烷聚碳酸酯 |
| 熔點 | 220-230℃ |
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成分
性質(zhì)
化學(xué)
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，熔點和玻璃化溫度低，強度差，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，不耐強堿。
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(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(shù)值增加10°C。PC的彎曲模量可達2400MPa以上，樹脂可加工制成大的剛性制品。低于100°C 時，在負載下的蠕變率很低。PC耐水解性差，不能用于重復(fù)經(jīng)受高壓蒸汽的制品。
PC材料具有阻燃性，耐磨。抗氧化性。
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PC，抗化學(xué)性PC。
主要優(yōu)點
1、具高強度及彈性系數(shù)、高沖擊強度、使用溫度范圍廣;
2、高度透明性及自由染色性;
3、成形收縮率低、尺寸安定性良好；
4、耐疲勞性佳;
5、耐候性佳;
6、電氣特性優(yōu);
7、無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生安全。
主要性能
a、機械性能：強度高、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：增強后的UL溫度指數(shù)達120~140℃（戶外長期老化性也很好）；
c、耐溶劑性：無應(yīng)力開裂；
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。
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：單組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小時固化完畢。
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。
應(yīng)用
發(fā)展行業(yè)
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)機械零件、光盤、包裝、計算機等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健、薄膜、休閑和防護器材等。PC可用作門窗玻璃，PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場所的防護窗，用于飛機艙罩，照明設(shè)備、工業(yè)安全檔板和防彈玻璃。
PC板可做各種標牌，如汽油泵表盤、汽車儀表板、貨棧及露天商業(yè)標牌、點式滑動指示器， PC樹脂用于汽車照明系統(tǒng)，儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng)，用作前燈罩，帶加強筋汽車前后檔板，反光鏡框，門框套、操作桿護套、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、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、真空吸塵器，洗頭器、咖啡機、烤面包機、動力工具的手柄，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合金可做計算機架，外殼及輔機，打印機零件。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，防護面罩，墨鏡和運動護眼罩。 PC薄膜廣泛用于印刷圖表，醫(yī)藥包裝，膜式換向器。
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，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)品各自專用的品級牌號。
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杠等。
醫(yī)療級PC料 制作成的注射器
包裝領(lǐng)域
在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長點是可重復(fù)消毒和使用的各種型號的儲水瓶。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不變形且保持透明的優(yōu)點，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)計到2005年將達到6萬t。
電子行業(yè)
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，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。而且對于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。
光盤制造業(yè)
隨著信息產(chǎn)業(yè)的崛起，由光學(xué)級聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲介質(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(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)級聚碳酸酯約8萬噸，且全部進口。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。
用途
光學(xué)照明
機械設(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，也可作一些機械設(shè)備殼體、罩蓋和框架等零件。
其它方面
改性用途
制備
工藝過程
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，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60-100MPa，成型周期25秒，熱處理溫度115-120℃， 1小時，要采用倒懸式進行熱處理。
對于廢舊再生PC料，還可以進行增韌處理，頂替新料使用。可在再生PC料中，共混少量的尼龍樹脂，或高抗沖聚苯乙烯樹脂，可使制品的沖擊強度提高1倍以上，彎曲強度也有改善，對樹脂的加工性能、表面光鐸均有所提高了很多。
此外，由于尼龍在熔融時粘度極低，能對共混體系中的顏料有優(yōu)良的浸潤包復(fù)作用，破壞了顏料較子的聚集給構(gòu)，增加了顏料分散性，為此可降低顏料用量的20%。
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：
機簡溫度260、 280、300℃，機頭溫度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，過濾網(wǎng)組40/60/100目。
PC可和HDPE共混，共中HDPE含量為30%時共混效采較好，可改善沖擊強度，加工流動性能提高，易于充模。LDPE共餛效果很差，出現(xiàn)分層，不能使用。
影響
超過100 項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物籠子被滲入水，而它也許是引至對雌鼠生殖器官的發(fā)達的原因。由vom Saal 和休斯在2005 年8月出版在對分析bisphenol A leachate 低藥量影響的文件，似乎發(fā)現(xiàn)了暗示在財政的資助和得出結(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
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度等物理機械性能。
優(yōu)點：
1、具高強度及彈性系數(shù)、高沖擊強度、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、耐疲勞性差；
5、耐候性佳；
6、電氣特性優(yōu)；
7、無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生安全；
8、成形收縮率低、尺寸安定性良好。
物性表
1.18 | g/cm3 | ASTM D792, ISO 1183 | |
熔流率 (260°C/2.16 kg) | 22 | g/10 min | ASTM D1238 |
溶化體積流率（MVR） (260°C/2.16 kg) | 23.5 | cm3/10min | ISO 1133 |
收縮率 - 流動 | 0.40 到 0.60 | % | ASTM D955 |
吸水率 (23°C, 24 hr) | 0.40 | % | ASTM D570 |
螺旋流長度 3 (260°C) |
額定值 | 單位 | 測試方法 | |
比重 | 1.14 | g/cm3 | ASTM D792, ISO 1183 |
熔流率 (260°C/5.0 kg) | 20 | g/10 min | ASTM D1238 |
溶化體積流率（MVR） (260°C/3.8 kg) | 13.0 | cm3/10min | ISO 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)力開裂，受熱時易水解，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
酯交換法需用催化劑，分兩個階段進行：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)過量，經(jīng)酯交換反應(yīng)，排出苯酚，由苯酚排出量來調(diào)節(jié)兩基團數(shù)比，控制分子量。
苯酚沸點高，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3萬，300℃時的粘度達600Pa·s，對反應(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。
（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℃下反應(yīng)。反應(yīng)主要在水相一側(cè)，反應(yīng)器內(nèi)的攪拌要保證有機相中的光氣及時地擴散至界面，以供反應(yīng)。光氣直接法比酯交換法經(jīng)濟，所得分子量也較高。
界面縮聚是不可逆反應(yīng)，并不嚴格要求兩基團數(shù)相等，一般光氣稍過量，以彌補水解損失。可加少量單官能團苯酚進行端基封鎖，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)。
加工方法
PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工，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)大的強迫高彈形變能力。沖擊韌性高，因此可進行冷壓，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，并降低成本，如PC/ABS合金中，PC主要貢獻高耐熱性，較好的韌性和沖擊強度，高強度、阻燃性， ABS則能改進可成型性，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) | 注射時間 | 20~90 |
時間/h | 8~10 | 高壓時間 | 0~5 | ||
料桶溫度/°C | 后段 | 210~240 | 冷卻時間 | 20~90 | |
中段 | 230~280 | 總周期 | 40~190 |
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一、原料的干燥
2、判斷水含量是否合格：看空注射的料條情況，物料通過塑化后由噴嘴流出來的料條應(yīng)是均勻無色、無銀絲和無氣泡的細條；否則則是烘干不徹底。
二、注射工藝
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
1、注射溫度視原料的分子量、制品的形狀和尺寸、注塑機的類型而相應(yīng)調(diào)整。
2、注射速度最 好采取多級注射，采用慢-快-慢的方法。
3、注射壓力視制品的形狀和尺寸而定，柱塞式注塑機一般為100—160MPa，螺桿式注塑機為70—140MPa。
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始升溫，由室溫升至100—105時保溫10—20min，繼續(xù)升溫至120—125時保溫30—40min，然后緩慢冷卻至60以下取出。
注意事項
成型過程問題
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、模溫過低————加熱模具
2、氣泡
a、原材料受潮————干燥原料
b、排氣不良————改進模具設(shè)計
3、樹脂變色、黑點
a、料筒、噴嘴積料————清理料筒和噴嘴
b、成型溫度過高————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、注射壓力過低————提高注射壓力
e、加料量過少————調(diào)整加料量
5、收縮真空泡
a、保壓不足————延長保壓時間
b、模溫過低————提高模具溫度
c、注射壓力過低————提高注射壓力
d、模具設(shè)計不合理————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、模具溫度過低————提高模具溫度
c、物料過熱分解————降低成型溫度
7、熔接痕
a、模具設(shè)計不合理————采用環(huán)形澆口和多點澆口
b、模具溫度過低————提高模具溫度
c、脫模劑過多————減少脫模劑用量
d、成型溫度較低————提高料筒溫度
8、制品開裂
a、模溫過低————提高模具溫度
b、成型溫度較低————提高料筒溫度
c、物料的相對分子量過小————重新選擇物料
d、成型過程中相對分子量下降過多————嚴格干燥，縮短成型周期
e、強行脫模————加大型腔斜度，改進模具結(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————改進澆口結(jié)構(gòu)
11、溢邊
a、注射壓力過大————降低注射壓力
b、成型溫度過高————降低料筒溫度
d、模具加工精度不足————提高模具加工精度
包裝運輸
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。
儲運條件
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
主要解決以下問題：1、沖墨 2、流動性不好 3、產(chǎn)品發(fā)黃 4、跟片材相溶性不好等相關(guān)問題
低溫注塑PC產(chǎn)品特點：1、產(chǎn)品超高韌性 2、產(chǎn)品高透明度 3、超高流動性 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；
性能項目 | 測試方法 | 數(shù)值/描述 | 單位 | |
機械性能 | 拉伸強度(引張強度) | ASTM D638/ISO 527 | 65 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] |
斷裂伸長率 | ASTM D638/ISO 527 | 120 | % | |
ASTM D638/ISO 527 | 2450 | kg/cm2(MPa)[Lb/in2] | ||
拉伸屈服伸長率(延伸率) | ASTM D638/ISO 527 | 9 | % | |
拉伸斷裂伸長率(延伸率) | ASTM D638/ISO 527 | 40 | % | |
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