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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

PC的吸水率較大,加工前一定要預熱干燥,純PC干燥120℃,改性PC一般用110℃溫度干燥4小時以上。干燥時間不能超過10小時。一般可用對空擠出法判斷干燥是否足夠。再生料的使用比例可達20%。在某些情況下,可100%的使用再生料,實際份量要視制品的品質要求而定。再生料不能同時混合不同的色母粒,否則會嚴重損壞成品的性質。
 
若干燥程度很差,塑膠中水分多,熔融粘度急劇下降熔體迅速淌出,炮筒噴嘴在劈啪聲中不斷噴出泡沫狀雪球,白煙或氣體。
 
若干燥程度一般,噴嘴中緩慢注出的熔體渾濁不清,表面不光亮,內部夾有少量小氣泡,成型工件在澆口附近或其他部位表面粗糙失光,抗沖擊強度較低。
 

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

注塑壓力對制件性能影響主要表現在保壓時間上,保壓時間短,制件收縮或出現收縮空洞,真空泡;加長保壓時間,尤其對大面積厚壁制件,可增加其密度,消除真空洞,尺寸也穩定;保壓時間過長,由于是強行充模,又會使制件產生內壓力,容易開裂。
 

7、滯留時間

在高溫下停留時間過長,物料會降質,放也CO2,變成黃色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理機筒。應用PS清理。
 

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。

創建時間:2022-06-18 08:53
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