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PC聚碳酸酯工程塑料性能介绍

更新时间: 2015-12-26 09:05 作者: 工程塑料者

摘要:PC根据酯基结构不同可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等不同分支,目前使用比较多的种类是芳香族这一类,因其机械性能比较高,而其他分类机械性能不足,目前尚在进一步研究开发中。 ......

PC工程塑料原粒
 
    PC(英文名:Polycarbonate),化学名称:聚碳酸酯,最由双酚A在光气条件下聚合而成的高分子碳酸酯聚合物。
PC根据酯基结构不同可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等不同分支,目前使用比较多的种类是芳香族这一类,因其机械性能比较高,而其他分类机械性能不足,目前尚在进    一步研究开发中。PC酯结构的特殊性使得其在各行业中的应用相当得力,已经成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料之一。
 

一、PC的物理性能

 
  1、密度:1.18-1.22 g/cm³;
  2、线膨胀率:3.8×10^-5 cm/℃;
  3、成型温度:230-320 ℃;
  4、干燥条件:110-120 ℃ 8小时;
  5、正常使用温度:-60 ℃-120 ℃;
 
    PC不但具有冲击强度高、尺寸稳定性好、无色透明、着色性好等物理特性,还具有耐磨、耐腐蚀、电绝缘性好特点;但是自润滑性比较差,有应力开裂倾向。
 

二、PC的化学性能

 
    PC几乎无色,透光率95%左右,具有很好的光学性能;高分子PC韧性高、悬臂梁缺口冲击强度介于600-900J/m之间,经过玻纤填充后正常使用温度过提升到140℃,弯曲模量可达2400MPa以上;在100℃温度情况下,蠕变率很小;PC无经填充情况下可达到UL94 V-2等级阻燃等级,燃烧时自熄灭。
    PC的主要缺陷是高温耐水解性低,对缺口敏感,受应力易开裂,耐刮痕性差,户外曝露容易发黄,容易受有机溶剂浸浊。
 

三、PC的应用

 
    PC聚碳酸酯主要应用于高功能性、高复合性、高专用化的发展方向,已经针对汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明和薄膜等多种产品的专用等级牌号:
 

  1、汽车工业的应用

 
    PC良好的抗冲击性、抗热畸变性,改良后有良好的耐候性和机械强度,适合于汽车各种零部件的应用,包括加热板、除霜器和保险杠等;PC的高透性使得它成为汽车照明系统、仪表盘等透明件的首选材料;
 

  2、医疗行业的应用

 
    PC无毒无味透明等特性也是医疗应用的良好材料,PC医疗器械可以经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒手段,且长时间使用不发黄、物理性能不下降等优点,广泛应用在如人工肾血液透析设备和其他需要的透明设备中,如高压注射器、手术面罩、血液分享器等;
 

  3、航空航海工业应用

 
    随着航空航海工业的发展,越来越多的工程塑料开始应用在各种设备仪器中。PC良好的可塑性和性能改良性特别适合各种配件定制使用,据统计,仅一架波音型飞机上PC的使用最就达到2吨左右,而使用金属材料的重量则在15吨左右;同样,在航海工业中的应用也体现着良好抗化学性和耐候性的优势;
 

  4、电子电器行业应用

 
    PC良好的电绝缘性、尺寸稳定性和阻燃性使得PC成为电子电器必选制造材料,高透明和光泽度在产品外观体验上也有很好的表现,所以经常被使用作为透明视窗类和精美个性外观的制造材料;
 

  5、光学透镜产品应用

 
    聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点,在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等,还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜,以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公设备和家电领域,其应用市场极为广阔。
 

四、PC改性方法

 
    PC本身物性特点已经很强大,但是为了达到某些特殊性能要求,对PC进行相应的改性不但提升了PC的适应能力,也可以在成本上有很好的下降:
 
  1、PC加入ABS可提高弯曲模量、耐热性、电镀性能等;
  2、PC加入PET、PBT工可改善耐药品性,耐溶剂料性等;
  3、PC加入PMMA加入有机玻璃可提高外观珠光色彩;
  4、PC加入PA、 HIPS可提高冲击韧性、表面光洁度;
  5、PC加入HDPE可改善耐沸水性、耐老化性、耐气候性,而LDPE效果较差;
  6、PC加入玻纤或碳纤维进行增强改性,提高机械强度;
  7、PC加入溴类阻燃剂和三氧化二锑,可制成阻燃级PC;
  8、PC和聚砜、芳香族聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯、聚苯乙烯都可以进行共混改性,达到经济性和性能之间的平衡;

PC工程塑料应用实例
 

五、PC加工注意事项

 
    PC可用加工工艺有:注塑、模压、挤出、吹塑、印刷、粘接、热成型、涂覆和机加工,注塑是PC最常用的加工工艺,注塑注意事项有:
 
  1、干燥处理:PC使用前应进行干燥处理,一般在120℃条件下干燥2-4小时为佳;
  2、注射工艺要点:
  A、料筒温度:前部250—310℃,中部240—280℃,后部230—250℃;
  B、喷嘴温度:比后部低10℃;
  C、模具温度:70—120℃;
  D、注射压力:70—140MPa;
  E、螺杆转速:30—120r/min;
  F、成型周期:注射1-25s,冷却5-40s;
  3、注塑重点注意事项:
  A、注射温度视原料的分子量、制品的形状和尺寸、注塑机的类型而相应调整;
  B、注射速度最好采取多级注射,采用慢-快-慢的方法;
  C、注射压力视制品的形状和尺寸而定,柱塞式注塑机一般为100—160MPa,螺杆式注塑机为70—140MPa;
  D、成型周期视制品壁厚和注射量而定,一般情况下充模时间较短,保压时间较长,冷却时间以脱模时不引起制品变形为原则;
  E、模具温度视制品的形状、厚薄而定,适当提高模具温度有利于脱模,提高产品质量;
  F、制品后处理:对于形状复杂、带有金属嵌件、使用温度极低或很高的制品有必要进行后处理——消除或减少内应力;
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