聚碳酸酯从生产到应用的全过程

聚碳酸酯(PC)是五大通用工程塑料之一,于20世纪50年代由Bayer和Ge各自独立制造出来,因其具有的透明性、耐冲击、耐高温等特性,在电子电器、汽车、医疗、建筑、包装等多个领域具有广泛的应用。

由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,因而被广泛应用于人工肾血液透析设备,以及其他需要在透明、直观条件下操作,并需反复消毒的医疗设备中,如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液充氧器、血液收集存储器、血液分离器等。

    

PC 的加工

1、加工特性

PC是无定形材料,它的熔体粘度对温度敏感。由于PC在高温下易发生水解,制品质量对原料的含湿量很敏感,在成型前必须将原料须干燥至小于0.02%。PC可采用注塑、挤出、吹塑、流延等分法加工,也可进行粘合、焊接和冷加工。

2、注塑工艺

注塑成型,是PC最重要的成形方法。制品广泛用于汽车、建筑、纺织、医疗器械等各种领域。产品主要以设备零部件为主,也用于光盘、光安帽和防护玻璃等。

 

3、原料的预处理

PC的吸水率较大,加工前一定要预热干燥,纯PC干燥120℃,改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下,可100%的使用再生料,实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒,否则会严重损坏成品的性质。
 
若干燥程度很差,塑胶中水分多,熔融粘度急剧下降熔体迅速淌出,炮筒喷嘴在劈啪声中不断喷出泡沫状雪球,白烟或气体。
 
若干燥程度一般,喷嘴中缓慢注出的熔体浑浊不清,表面不光亮,内部夹有少量小气泡,成型工件在浇口附近或其他部位表面粗糙失光,抗冲击强度较低。
 

4、注塑机的选用

现在的PC制品由于成本及其它方面的原因,多用改性材料,特别是电工产品,还须增加防火性能,在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时,对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀,常规的塑化螺杆难以做到。
 

5、注射温度

可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270~320℃,有些改性或低分子量PC为230~270℃。
 

但要注意,若温度过低,因粘度大,供料不足,制件表面收缩或起波纹,无光泽,银丝凌乱;温度过高或高于320℃而停留时间过长,会造成严重降解,制件带飞边,转为暗褐色,表面有银丝暗条,斑点和纹迹,内部有气泡,各种性能都变劣。
 

6、注射压力

注塑压力对制件性能影响主要表现在保压时间上,保压时间短,制件收缩或出现收缩空洞,真空泡;加长保压时间,尤其对大面积厚壁制件,可增加其密度,消除真空洞,尺寸也稳定;保压时间过长,由于是强行充模,又会使制件产生内压力,容易开裂。
 

7、滞留时间

在高温下停留时间过长,物料会降质,放也CO2,变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。
 

8、注意事项

有的改性PC,由于回收次数太多(分子量降低)或各种成分混炼不均,易产生深褐色液体泡。

PC 的共混改性

PC具有突出的冲击韧性,优良的电绝缘性,但PC也存在某些缺陷,如易于应力开裂,对缺口敏感,耐磨性欠佳,还有加工流动性较差等,有必要改进。

 

1、PC与PE的共混改性

PC与PE的相容性差,他们共混时若混炼不充分,极易导致明显的分层。二者共混改性后的材料,抗冲击性得到提高,耐沸水性、加工流动性、耐热性及耐候性均得到改善。

 

2、PC与ABS的共混改性

PC与ABS的相容性不佳,想要得到性能良好的共混物,需要用相容剂来提高二者的相容性。PC/ABS共混物是最早工业化生产的一种PC改性产品。共混物的冲击强度、弯曲强度、拉伸强度、热变形温度等均有很大改观。

 

3、PC与聚酯树脂的共混改性

PC为非结晶聚合物,而PET和PBT为结晶聚合物,因此二者的组合是典型的非晶/结晶聚合物共混体系。生产二者共混物是有一定困难的,因为PET、PBT的结晶使界面黏结不良,会造成冲击强度降低,为此需要加入第三组分来改善。二者共混时,要对原料充分干燥且避免温度过高及在受热状态下长时间停留,避免二者发生脂交换导致性能劣化。

 

4、PC与尼龙的共混改性

PC与PA的共混物具有极高的耐化学药品性,优良的抗冲击性和加工流动性,是一类新型的聚合物合金。

 

5、PC与氟树脂的共混改性

PC与氟树脂共混后,既保持了聚碳酸酯优良的耐热性、尺寸稳定性以及注射成型性,有改善了其耐磨性。

 

6、PC与丙烯酸类树脂的共混改性

PC与丙烯酸类树脂的共混物具有美丽的珍珠光泽和金属光泽,引人注目,且不具有毒性,适宜制造食品和化妆品的容器,而且可制造人造珍珠。

PC 的用途

PC聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展,已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。

 

1、光学照明

用于制造大型灯罩、防护玻璃、光学仪器的左右目镜筒等,还可广泛用于飞机上的透明材料。
 

2、电子电器 

聚碳酸酯是优良的E(120℃)级绝缘材料,用于制造绝缘接插件、线圈框架、管座、绝缘套管、电话机壳体及零件、矿灯的电池壳等。也可用于制作尺寸精度很高的零件,如光盘、电话、电子计算机、视频录像机、电话交换器、信号继电器等通讯器材。聚碳酸酯薄膜还被广泛用作电容器、绝缘皮包、录音带、彩色录像磁带等。
 

3、机械设备

用于制造各种齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、轴承、凸轮、螺栓、杠杆、曲轴、棘轮,也可作一些机械设备壳体、罩盖和框架等零件。
 

4、医疗器材 

可作医疗用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、药品容器和手术器械,甚至还可用作人工肾、人工肺等人工脏器。
 

5、其它方面 

建筑上用作采光板、阳光板耐力板聚碳酸酯幕墙插接板U型锁扣阳光板顶棚、(统称聚碳酸酯板)暖房玻璃等;在纺织行业用作纺织纱管、纺织机轴瓦等;日用方面作奶瓶、餐具、玩具、模型、LED灯外壳和手机外壳等。

创建时间:2022-06-18 08:53
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