PC 基礎創(chuàng)新塑料(美國) DFD02CF
雙酚A和碳酸二苯酯反應原理:
性質
化學
聚碳酸酯(PC)是碳酸的聚酯類,碳酸本身并不穩(wěn)定,但其衍生物都有聚碳酸酯一定穩(wěn)定性。按醇結構的不同,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,不能用作結構材料;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,手術縫合線,骨骼支撐材料等方面獲得
應用。
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*重要的工業(yè)產品。
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,不能用于重復經受高壓蒸汽的制品。
PC主要性能缺陷是耐水解穩(wěn)定性不夠高,對缺口敏感,耐有機化學品性,耐刮痕性較差,長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。和其他樹脂一樣,PC容易受某些有機溶劑的侵蝕。
PC材料具有阻燃性??寡趸浴?/p>
物理
密度:1.18-1.22 g/cm^3 線膨脹率:3.8×10^-5 cm/°C 熱變形溫度:135°C 低溫-45°C
聚碳酸酯無色透明,耐熱,抗沖擊,阻燃BI級,在普通使用溫度內都有良好的機械性能。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-2級阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對聚碳酸酯價格較低,并可通過本體聚合的方法生產大型的器件。
材料的耐磨性是相對的,把ABS材料與PC材料做比較的話,那就是PC材料耐磨性比較好。但是相對于大部分的塑膠材料來看,聚碳酸酯的耐磨性是比較差的,處于中下水平,所以一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對表面進行特殊處理。
分類
防靜電PC、導電PC、加纖防火PC、抗紫外線耐候PC、食品級PC、抗化學性PC。
主要性能
1.機械性能:強度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也?。ǜ邷貤l件下也極少有變化);
2.耐熱老化性:增強后的UL溫度指數達120~140℃(戶外長期老化性也很好);
3.耐溶劑性:無應力開裂;
4.對水穩(wěn)定性:高溫下遇水易分解(高溫高濕環(huán)境下使用需謹慎);
5.電氣性能:
6.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);
7.介電系數:3.0—3.2;
8.耐電弧性:120s;
9.成型加工性:普通設備注塑或擠塑。
應用
發(fā)展行業(yè)
PC工程塑料的三大應用領域是玻璃裝配業(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被應用用作接線盒、插座、插頭及套管、墊片、電視轉換裝置,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、導規(guī)、冰箱內擱架。PC是光盤儲存介質的理想材料。
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。
聚碳酸酯的應用開發(fā)是向高復合、高功能、專用化、系列化方向發(fā)展,已推出了光盤、汽車、辦公設備、箱體、包裝、醫(yī)藥、照明、薄膜等多種產品各自專用的品級牌號。
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)使用的無機玻璃具有明顯的技術性能優(yōu)勢。中國建有聚碳酸酯建材中空板生產線20余條,年需用聚碳酸酯7萬噸左右,到2005年達到14萬噸。
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。
根據發(fā)達國家數據,聚碳酸酯在電子電氣、汽車制造業(yè)中使用比例在40%~50%,中國在該領域的使用比例只占10%左右,電子電氣和汽車制造業(yè)是中國迅速發(fā)展的支柱產業(yè),未來這些領域對聚碳酸酯的需求量將是巨大的。中國汽車總量多,需求量大,因而聚碳酸酯在這一領域的應用是極有拓展?jié)摿Φ摹?br/>醫(yī)療級PC料 制作成的注射器
醫(yī)療級PC料 制作成的注射器
醫(yī)療器械
由于聚碳酸酯制品可經受蒸汽、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,因而被廣泛應用于人工腎血液透析設備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復消毒的醫(yī)療設備中。如生產高壓注射器、外科手術面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。
航空航天
隨著航空、航天技術的迅速發(fā)展,對飛9機和航天器中各部件的要求不斷提高,使得PC在該領域的應用也日趨增加。據統(tǒng)計,僅一架波音型飛機上所用聚碳酸酯部件就達2500個,單機耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則采用了數百個不同構型并由玻璃纖維增強的聚碳酸酯部件及宇航員的防護用品等。
包裝領域
在包裝領域出現的新增長點是可重復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,一些領域PC瓶已完全取代玻璃瓶。據預測,隨著人們對飲用水質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,預計到2005年將達到6萬噸。
用途
光學照明
用于制造大型燈罩、防護玻璃、光學儀器的左右目鏡筒等,還可廣泛用于飛機上的透明材料。
電子電器
聚碳酸酯是優(yōu)良的E(120℃)級絕緣材料,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、電子計算機、視頻錄象機、電話交換器、信號繼電器等通訊器材。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。
機械設備
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、紡織機軸瓦等;日用方面作奶瓶、餐具、玩具、模型、LED燈外殼和手機外殼等。
改性用途
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用玻纖或碳纖維進行增強改性,提高機械強度。
并用溴類阻燃劑和三氧化二銻,可制成阻燃級PC。
其他和聚砜、芳香族聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯、聚苯乙烯都可以進行共混改性,達到經濟性和性能之間的平衡。
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。Howdeshell 等發(fā)現 在室溫 一種內分泌干擾素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)現了暗示在財政的資助和得出結論之間有關系: 工業(yè)界資助的研究看上去傾向于沒有發(fā)現重大作影響;政府資助的研究傾向于發(fā)現有重大影響。
易和其他物質發(fā)生化學作用
在聚碳酸酯纖維不應使用氧化鈉和其它堿性清潔劑否則導致泄出Bisphenol-A(C15H16O2),一種已知的內分泌干擾素 (影響生殖系統(tǒng))。
特性:
為非結晶性熱塑性塑料,優(yōu)質的耐熱性能、良好的透明度和極高的耐沖擊強度等物理機械性能。