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聚碳酸酯最早由德国科学家Alfred Einhorn在1898年***合成。聚碳酸酯是一种透明材料,有很好的力学性能、阻燃性能和耐高温性。作为五大工程塑料之一,聚碳酸酯被应用于建筑业板材、汽车零部件、医疗器械、航空航天、电子电器、光学透镜、光盘基础材料、LED照明......许多领域,市场前景广阔。
PC为Polycarbonate之简称,中文名为聚碳酸酯;有机高分子材料,其制造方法有溶剂法和熔融法(又称酯交换法)。前者是在酸结合剂及溶剂的存在下,。酸结合剂有使用Pyridine而 在非水系反应之Pyridine法和使用碱液的碱水溶液法,后者较具经济性。制造技术上Bisphenol A的纯度,分离精制工程中的不纯物去除法以及溶解于溶剂中的PC分离技术等都需费一番心机。在工程上也有采取连续法,藉此减低Bisphenol A使用量等改善方案,最近的趋势则倾向于为节省能源的工程改良为主题。用溶剂法的制品,可合成的分子量范围广泛,品质良好;因此熔融法的生产方式已渐渐被淘汰。
PC是一种线型碳酸聚酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m,未填充牌号的热变形温度大约为130°C ,玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C。PC的弯曲模量可达2400MPa以上,树脂可加工制成大的刚性制品。低于100°C 时,在负载下的蠕变率很低。PC有较好的耐水解性,但不能用于重复经受高压蒸汽的制品。PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高,对缺口敏感,耐有机化学品性,耐刮痕性较差,长期暴露于紫外线中会发黄。和其他树脂一样,PC容易受某些有机溶剂的浸浊。
光学特性。它的透光率在90%左右,接近于玻璃但是又比玻璃轻,不易碎,易于加工。有人会以为这就是所谓的“有机玻璃”,其实不然!我们所说的有机玻璃的学名是“聚甲基丙烯酸甲酯”。有机玻璃虽然也是透明材料,甚至光学特性比聚碳酸酯还要优越,但是,它的力学性能与耐热性能比聚碳酸酯相差太多,而且还不防火。所以就综合性能而言,聚碳酸酯更全面,应用也更为广泛。
力学性能。聚碳酸酯是刚性与韧性的有机结合体。一般而言,一种材料刚性很好的话,它就会很脆,往地上一摔就会碎。但聚碳酸酯虽有很好的刚性,很难将其折弯,它的韧性却也相当好,由其制成的产品,即使有重物从高处落在其上,也不容易破碎。例如,4公斤的圆球从0.1米高处落在1.2cm厚的聚碳酸酯板上,聚碳酸酯板能够完好无损。
阻燃性能,相较于其他塑料而言,聚碳酸酯有着优异的防火性能。在不添加任何阻燃剂的情况下,纯的聚碳酸酯就可以通过一定级别的防火测试。如果辅以少量的阻燃剂,聚碳酸酯就能达到级别的防火标准,同时,还不会损失其优良的光学以及力学性能,这是其他塑料产品根本做不到的。
耐高温性。随着温度的升高,所有塑料都会在一定温度下变软,从而失去使用价值。这个温度值也就是该塑料的使用温度。可以想象,这个温度数值越高,塑料的使用范围也就越宽。聚碳酸酯的使用温度可以达到120度至130度。大约十几年前,流行过所谓的“太空杯”,透明、轻便,它就是以聚碳酸酯为原材料制作的。
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