PC 日本帝人 G-3130R

聚碳酸酯
聚碳酸酯（英文簡(jiǎn)稱PC）是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族－芳香族等多種類型。其中由于脂肪族和脂肪族－芳香族聚碳酸酯的機(jī)械性能較低，從而限制了其在工程塑料方面的應(yīng)用。僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，已成為五大工程塑料中增長(zhǎng)速度最快的通用工程塑料。

成分
聚碳酸酯是一種強(qiáng)韌的熱塑性樹(shù)脂，其名稱來(lái)源于其內(nèi)部的CO3基團(tuán)。可由雙酚A和氧氯化碳（COCl2）合成?，F(xiàn)較多使用的方法為熔融酯交換法（雙酚A和碳酸二苯酯通過(guò)酯交換和縮聚反應(yīng)合成）。
雙酚A和碳酸二苯酯反應(yīng)原理：

性質(zhì)

化學(xué)
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(jié)構(gòu)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(diǎn)和玻璃化溫度低，強(qiáng)度差，不能用作結(jié)構(gòu)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(shù)縫合線，骨骼支撐材料等方面獲得
應(yīng)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(qiáng)堿。

PC是一種線型碳酸聚酯，分子中碳酸基團(tuán)與另一些基團(tuán)交替排列，這些基團(tuán)可以是芳香族，可以是脂肪族，也可兩者皆有。雙酚A型PC是最重要的工業(yè)產(chǎn)品。

PC是幾乎無(wú)色的玻璃態(tài)的無(wú)定形聚合物，有很好的光學(xué)性。PC高分子量樹(shù)脂有很高的韌性，懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為600~900J/m，未填充牌號(hào)的熱變形溫度大約為130°C ，玻璃纖維增強(qiáng)后可使這個(gè)數(shù)值增加10°C。PC的彎曲模量可達(dá)2400MPa以上，樹(shù)脂可加工制成大的剛性制品。低于100°C 時(shí)，在負(fù)載下的蠕變率很低。PC耐水解性差，不能用于重復(fù)經(jīng)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(duì)缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長(zhǎng)期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。和其他樹(shù)脂一樣，PC容易受某些有機(jī)溶劑的侵蝕。

PC材料具有阻燃性?？寡趸?。

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(wú)色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃BI級(jí)，在普通使用溫度內(nèi)都有良好的機(jī)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(jí)阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相對(duì)聚碳酸酯價(jià)格較低，并可通過(guò)本體聚合的方法生產(chǎn)大型的器件。
材料的耐磨性是相對(duì)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(duì)于大部分的塑膠材料來(lái)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(duì)表面進(jìn)行特殊處理。

分類
防靜電PC、導(dǎo)電PC、加纖防火PC、抗紫外線耐候PC、食品級(jí)PC、抗化學(xué)性PC。

主要優(yōu)點(diǎn)
1．具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣；
2．高度透明性及自由染色性；
3．成形收縮率低、尺寸安定性良好；
4．耐疲勞性佳；
5．耐候性佳；
6．電氣特性優(yōu)。

主要性能
1．機(jī)械性能：強(qiáng)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(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)120~140℃（戶外長(zhǎng)期老化性也很好）；
3．耐溶劑性：無(wú)應(yīng)力開(kāi)裂；
4．對(duì)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(jǐn)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(shù)：3.0—3.2；
8．耐電弧性：120s；
9．成型加工性：普通設(shè)備注塑或擠塑。

PC塑料的粘接

根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)據(jù)，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(guó)在該領(lǐng)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(guó)迅速發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，未來(lái)這些領(lǐng)域?qū)厶妓狨サ男枨罅繉⑹蔷薮蟮?。中?guó)汽車總量多，需求量大，因而聚碳酸酯在這一領(lǐng)域的應(yīng)用是極有拓展?jié)摿Φ摹?br/>醫(yī)療級(jí)PC料 制作成的注射器
醫(yī)療級(jí)PC料 制作成的注射器

醫(yī)療器械
由于聚碳酸酯制品可經(jīng)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(yīng)用于人工腎血液透析設(shè)備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)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(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)飛9機(jī)和航天器中各部件的要求不斷提高，使得PC在該領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅一架波音型飛機(jī)上所用聚碳酸酯部件就達(dá)2500個(gè)，單機(jī)耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則采用了數(shù)百個(gè)不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯部件及宇航員的防護(hù)用品等。

包裝領(lǐng)域
在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長(zhǎng)點(diǎn)是可重復(fù)消毒和使用的各種型號(hào)的儲(chǔ)水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕，抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時(shí)不變形且保持透明的優(yōu)點(diǎn)，一些領(lǐng)域PC瓶已完全取代玻璃瓶。據(jù)預(yù)測(cè)，隨著人們對(duì)飲用水質(zhì)量重視程度的不斷提高，聚碳酸酯在這方面的用量增長(zhǎng)速度將保持在10%以上，預(yù)計(jì)到2005年將達(dá)到6萬(wàn)噸。

電子行業(yè)
由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料。同時(shí)，其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
聚碳酸酯樹(shù)脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機(jī)械，電動(dòng)工具外殼、機(jī)體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且對(duì)于零件精度要求較高的計(jì)算機(jī)、視頻錄像機(jī)和彩色電視機(jī)中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價(jià)值。

光學(xué)透鏡
聚碳酸酯以其獨(dú)特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點(diǎn)，在該領(lǐng)域占有極其重要的位置。采用光學(xué)級(jí)聚碳酸配制作的光學(xué)透鏡不僅可用于照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡及光學(xué)測(cè)試儀器等，還可用于電影投影機(jī)透鏡、復(fù)印機(jī)透鏡、紅外自動(dòng)調(diào)焦投影儀透鏡、激光束打印機(jī)透鏡，以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設(shè)備和家電領(lǐng)域，其應(yīng)用市場(chǎng)極為廣闊。
聚碳酸酯在光學(xué)透鏡方面的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域便是作為兒童眼鏡、太陽(yáng)鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。世界眼鏡業(yè)聚碳酸酯消費(fèi)量年均增長(zhǎng)率一直保持在20%以上，顯示出極大的市場(chǎng)活力。
光盤制造業(yè)
隨著信息產(chǎn)業(yè)的崛起，由光學(xué)級(jí)聚碳酸酯制成的光盤作為新一代音像信息存儲(chǔ)介質(zhì)，正在以極快的速度迅猛發(fā)展。聚碳酸酯以其優(yōu)良的性能特點(diǎn)因而成為世界光盤制造業(yè)的主要原料。世界光盤制造業(yè)所耗聚碳酸酯量已超過(guò)聚碳酸酯整體消費(fèi)量的20%，其年均增長(zhǎng)速度超過(guò)10%。中國(guó)光盤產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速，據(jù)國(guó)家新聞出版總署公布的數(shù)字，2002年全國(guó)共有光盤生產(chǎn)線748條，年耗光學(xué)級(jí)聚碳酸酯約8萬(wàn)噸，且全部進(jìn)口。因而聚碳酸酯在光盤制造領(lǐng)域的應(yīng)用前景是極為廣闊的。

用途

光學(xué)照明
用于制造大型燈罩、防護(hù)玻璃、光學(xué)儀器的左右目鏡筒等，還可廣泛用于飛機(jī)上的透明材料。
電子電器

聚碳酸酯是優(yōu)良的E（120℃）級(jí)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(jī)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(jì)算機(jī)、視頻錄象機(jī)、電話交換器、信號(hào)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(jī)械設(shè)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(jī)械設(shè)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(shù)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(jī)軸瓦等；日用方面作奶瓶、餐具、玩具、模型、LED燈外殼和手機(jī)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(jī)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(jìn)行增強(qiáng)改性，提高機(jī)械強(qiáng)度。
并用溴類阻燃劑和三氧化二銻，可制成阻燃級(jí)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(jìn)行共混改性，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性和性能之間的平衡。

制備
工藝過(guò)程
聚碳酸酯紡織紗管的生產(chǎn)，選用法生產(chǎn)的PC為原料，其中新料為80%，再生料為20%。其生產(chǎn)工藝流程如下：
配料→干燥→注射→修整→拋光→熱處理→制品。
烘箱干燥溫度115—120℃， 16-20小時(shí)，物料在料盤上厚度為30毫米以下，使樹(shù)脂含水量在0.03%以下。
料筒三區(qū)溫度為200—220、 250—280、 260—290℃，噴咀溫度比料筒稍低些，低5-10℃。注射壓力60—100MPa，成型周期25秒，熱處理溫度115—120℃， 1小時(shí)，要采用倒懸式進(jìn)行熱處理。
該紗管比木質(zhì)紗管使用壽命長(zhǎng)3倍、尺寸穩(wěn)定、耐候性好，不起毛、光潔度好，能提供各種顏色的紗管，便于搞好班組經(jīng)濟(jì)核算。
對(duì)于廢舊再生PC材料，還可以進(jìn)行增韌處理，頂替新料使用?？稍谠偕鶳C料中，共混少量的尼龍樹(shù)脂，或高抗沖聚苯乙烯樹(shù)脂，可使制品的沖擊強(qiáng)度提高1倍以上，彎曲強(qiáng)度也有改善，對(duì)樹(shù)脂的加工性能、表面光鐸均有所提高了很多。

此外，由于尼龍?jiān)谌廴跁r(shí)粘度極低，能對(duì)共混體系中的顏料有優(yōu)良的浸潤(rùn)包復(fù)作用，破壞了顏料較子的聚集給構(gòu)，增加了顏料分散性，為此可降低顏料用量的20%。
擠出板

PC料一定要干燥，使之含水量降到0.02%以下。PC板原料的分子量應(yīng)選在3.5萬(wàn)為好。
擠出機(jī)螺桿長(zhǎng)徑比為20：1，桿中的加料段和計(jì)量段長(zhǎng)度各占全長(zhǎng)的25%，而且螺槽深度一定，壓縮段長(zhǎng)度為全長(zhǎng)的一半。螺桿壓縮比為2.5-3;螺槽深度一般應(yīng)小于4毫米;用銷釘螺桿混煉效果更好。
過(guò)遮網(wǎng)組可采用80/120/200/120/80目型式。
衣架式機(jī)頭比較常用，但造價(jià)較貴。

壓延方法
片材的壓延方法有水平方向擠出壓延片，傾斜方向擠出壓延片，向下或向上擠出壓延片。但目 前最 好的是輥筒傾斜壓延法。

典型的PC板擠出條件：
機(jī)簡(jiǎn)溫度260、 280、300℃，機(jī)頭溫度2801C、壓延輥筒溫度：上輥121-135℃、中輥129-139℃、下輥132--150℃，螺桿轉(zhuǎn)速12-24轉(zhuǎn)/分，過(guò)濾網(wǎng)組40/60/100目。

PC板可用于汽車，飛機(jī)風(fēng)擋玻璃，波紋板，折板，建筑窗玻璃，體育設(shè)施天棚玻璃等。
其他：PC可和ABS共混，提高沖擊強(qiáng)度，ABS添加量為50%時(shí)，提高幅度*。ABS含量過(guò)少時(shí)如3%，沖擊強(qiáng)度反而下降。

PC可和HDPE共混，共中HDPE含量為30%時(shí)共混效采較好，可改善沖擊強(qiáng)度，加工流動(dòng)性能提高，易于充模。LDPE共餛效果很差，出現(xiàn)分層，不能使用。
薄膜

PC還可做成薄膜，其抗穿刺強(qiáng)度高，適合于焊接，熱封。PC膜表面張力大，在印刷前不需進(jìn)行電暈處理，電鍍性能也好?？捎糜卺t(yī)藥，食品包裝，與紙板復(fù)合作裝飾板等。

影響
超過(guò)100 項(xiàng)研究探索了聚碳酸酯纖維的bisphenol A leachates 在生態(tài)的反應(yīng)。Howdeshell 等發(fā)現(xiàn) 在室溫 一種內(nèi)分泌干擾素Bisphenol A（C15H16O2）（雙酚A) 看來(lái)從聚碳酸酯纖維動(dòng)物籠子被滲入水，而它也許是引至對(duì)雌鼠生殖器官的發(fā)達(dá)的原因。由vom Saal 和休斯在2005 年8月出版在對(duì)分析bisphenol A leachate 低藥量影響的文件，似乎發(fā)現(xiàn)了暗示在財(cái)政的資助和得出結(jié)論之間有關(guān)系： 工業(yè)界資助的研究看上去傾向于沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重大作影響；政府資助的研究?jī)A向于發(fā)現(xiàn)有重大影響。
易和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)作用
在聚碳酸酯纖維不應(yīng)使用氧化鈉和其它堿性清潔劑否則導(dǎo)致泄出Bisphenol-A（C15H16O2），一種已知的內(nèi)分泌干擾素 （影響生殖系統(tǒng)）。

特性:
為非結(jié)晶性熱塑性塑料，優(yōu)質(zhì)的耐熱性能、良好的透明度和極高的耐沖擊強(qiáng)度等物理機(jī)械性能。