聚碳酸酯從生產到應用的全過程
聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一,于20世紀50年代由Bayer和Ge各自獨立制造出來,因其具有的透明性、耐沖擊、耐高溫等特性,在電子電器、汽車、醫療、建筑、包裝等多個領域具有廣泛的應用。
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,以及其他需要在透明、直觀條件下操作,并需反復消毒的醫療設備中,如生產高壓注射器、外科手術面罩、一次性牙科用具、血液充氧器、血液收集存儲器、血液分離器等。
PC 的加工
1、加工特性
PC是無定形材料,它的熔體粘度對溫度敏感。由于PC在高溫下易發生水解,制品質量對原料的含濕量很敏感,在成型前必須將原料須干燥至小于0.02%。PC可采用注塑、擠出、吹塑、流延等分法加工,也可進行粘合、焊接和冷加工。
2、注塑工藝
注塑成型,是PC最重要的成形方法。制品廣泛用于汽車、建筑、紡織、醫療器械等各種領域。產品主要以設備零部件為主,也用于光盤、光安帽和防護玻璃等。
3、原料的預處理
4、注塑機的選用
現在的PC制品由于成本及其它方面的原因,多用改性材料,特別是電工產品,還須增加防火性能,在阻燃的PC和其它塑料合金產品成型時,對注塑機塑化系統的要求是混合好、耐腐蝕,常規的塑化螺桿難以做到。
5、注射溫度
可用對空注射法來確定加工溫度高低。一般PC加工溫度為270~320℃,有些改性或低分子量PC為230~270℃。
但要注意,若溫度過低,因粘度大,供料不足,制件表面收縮或起波紋,無光澤,銀絲凌亂;溫度過高或高于320℃而停留時間過長,會造成嚴重降解,制件帶飛邊,轉為暗褐色,表面有銀絲暗條,斑點和紋跡,內部有氣泡,各種性能都變劣。
6、注射壓力
7、滯留時間
8、注意事項
有的改性PC,由于回收次數太多(分子量降低)或各種成分混煉不均,易產生深褐色液體泡。
PC 的共混改性
PC具有突出的沖擊韌性,優良的電絕緣性,但PC也存在某些缺陷,如易于應力開裂,對缺口敏感,耐磨性欠佳,還有加工流動性較差等,有必要改進。
1、PC與PE的共混改性
PC與PE的相容性差,他們共混時若混煉不充分,極易導致明顯的分層。二者共混改性后的材料,抗沖擊性得到提高,耐沸水性、加工流動性、耐熱性及耐候性均得到改善。
2、PC與ABS的共混改性
PC與ABS的相容性不佳,想要得到性能良好的共混物,需要用相容劑來提高二者的相容性。PC/ABS共混物是最早工業化生產的一種PC改性產品。共混物的沖擊強度、彎曲強度、拉伸強度、熱變形溫度等均有很大改觀。
3、PC與聚酯樹脂的共混改性
PC為非結晶聚合物,而PET和PBT為結晶聚合物,因此二者的組合是典型的非晶/結晶聚合物共混體系。生產二者共混物是有一定困難的,因為PET、PBT的結晶使界面黏結不良,會造成沖擊強度降低,為此需要加入第三組分來改善。二者共混時,要對原料充分干燥且避免溫度過高及在受熱狀態下長時間停留,避免二者發生脂交換導致性能劣化。
4、PC與尼龍的共混改性
PC與PA的共混物具有極高的耐化學藥品性,優良的抗沖擊性和加工流動性,是一類新型的聚合物合金。
5、PC與氟樹脂的共混改性
PC與氟樹脂共混后,既保持了聚碳酸酯優良的耐熱性、尺寸穩定性以及注射成型性,有改善了其耐磨性。
6、PC與丙烯酸類樹脂的共混改性
PC與丙烯酸類樹脂的共混物具有美麗的珍珠光澤和金屬光澤,引人注目,且不具有毒性,適宜制造食品和化妝品的容器,而且可制造人造珍珠。
PC 的用途
PC聚碳酸酯的應用開發是向高復合、高功能、專用化、系列化方向發展,已推出了光盤、汽車、辦公設備、箱體、包裝、醫藥、照明、薄膜等多種產品各自專用的品級牌號。
1、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。
2、電子電器
聚碳酸酯是優良的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、視頻錄像機、電話交換器、信號繼電器等通訊器材。聚碳酸酯薄膜還被廣泛用作電容器、絕緣皮包、錄音帶、彩色錄像磁帶等。
3、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。
4、醫療器材
可作醫療用途的杯、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。
5、其它方面
建筑上用作采光板、陽光板、耐力板、聚碳酸酯幕墻插接板、U型鎖扣陽光板頂棚、(統稱聚碳酸酯板)暖房玻璃等;在紡織行業用作紡織紗管、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。
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