高分子材料27聚碳酸酯PPT课件
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14
<六> 耐候性 PC分子主链上无仲、叔碳原子，抗氧化
性强， 无双键、具有良好的耐臭氧性； 在较干燥条件下，具有优异的耐候性；
但在潮湿环境下，容易气候老化； PC对紫外光有很强的吸收作用。
15
<七> 加工性能
PC分子链刚性大，熔体黏度高；
PC的熔体更接近牛顿流体，提高温度比 增大压力更能降低熔体黏度；
分子链。Tg～150oC。
5
<二> 聚集态结构 1. 基本特征
分子链比较 刚硬
PC很难结晶、是无定形高分 子材料
分子间有较强 的作用力
6
2. 超分子结构
Flory提出的无定形高 聚物的无规线团结构 模型。
最长2微米
宽0.05 微米
PC容易形成分子链束——原纤维结构
7
微空隙
低密度区 纤维原结构
PC的是有进入和未进入原纤维结构高分子组成 的无定形高分子材料。
由原纤混乱交错形成的疏松三维网络结构是整 个材料的增强骨架。其间存在较多的微空隙。
8
7.3 聚碳酸酯的性能
<一> 基本特征 聚碳酸酯为透明的硬而韧的颗粒。 可见光透光率接近90%。 密度为1.2g.cm-3。
9
<二> 力学性能
PS
PA
PC
硬质PVC
软质PVC PTFE
聚碳酸酯是硬而 韧的高聚物：其抗
第二章 热塑性塑料
第七节 聚碳酸酯 7.1 聚碳酸酯的定义和聚合 7.2 聚碳酸酯的结构 （重点） 7.3 聚碳酸酯的性能 （重点） 7.4 聚碳酸酯的改性与应用
1
7.1 聚碳酸酯的定义与聚合
<一> 定义
分子主链中含有碳酸酯基的聚合物统称 为聚碳酸酯，可看作二羟基化合物与碳酸的 缩聚产物。英文为Polycarbonate，缩写PC。 是用量第二大的工程塑料。
18
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
19
谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
O
OROC
n
R代表二羟基化合物的主体部分，R可以属于脂
肪族、脂环族、芳香族或脂肪-芳香族。迄今最普遍
的是双酚A型聚碳酸酯。
2
<二> PC的聚合
由于碳酸不能稳定存在，所以不能通过 二羟基和碳酸直接缩聚。
1.光气法： 目前约90 ％的PC用 该法合成。
双酚A
4,4‘-二羟-2， 2’-二苯基丙烷
Biblioteka Baidu
可得分子 光气 量 为 1.5 ～
PC虽然吸湿性很小，但因为容易高温水 解，即使微量的水分也要在加工前尽量 去除（含水率要<0.02％）；
光气法PC的分子量较高且分布宽；而酯 交换法PC的分子量较低且分布窄，加工 特性不同。
PC的分子链刚硬，成型冷却后易残余很 大的内应力。
16
降低内应力的方法：提高熔体温度、提 高模具温度、制品成型后热处理。
PC是无定形聚合物，其制品的尺寸稳定 性较好。
PC与金属的黏附性很强，生产结束后应 趁热清理料筒。
17
7.4 聚碳酸酯的改性与应用
<一> 改性 PC的缺点： 制品残余内应力大、不耐溶剂、高温易
水解；不耐磨损。 1. 纤维增强PC：玻璃纤维、碳纤维等 拉伸强度、弯曲强度、耐热性、耐应力
开裂性可明显提高、减少吸湿性和膨胀 系数；抗冲击性和加工性会降低。
2.0×105的
PC 3
2. 酯交换法（熔融缩聚法）
碳酸二苯酯
分子量为2.5～5×104的PC。不使用溶剂、也不 使用有毒的光气、聚合反应过程比较环保。是目前PC 合成的一个发展方向。
4
7.2 聚碳酸酯的结构
<一> 链结构
苯环—刚性基团 醚氧键—提高 极 性 基 团 —
链柔性
提高分子间 作用力
总体来讲，双酚A型的聚碳酸酯是刚性较强的
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
20
适合做电容器。 PC的电性能优良。
13
<五> 耐化学药品性 PC的耐化学药品性一般； 常温下耐水、脂肪烃类、油类、醇类； 酮类、芳香烃类、酯类可使之溶胀； 极性有机溶剂可以溶解PC； PC在与一些溶剂接触时会产生应力开裂； 在高温下，PC容易水解，耐沸水性不好。 不耐碱，稀氢氧化钠、稀氨水可使之水解。
拉、抗弯、抗压强度 和硬度较高。 PC 是 热 塑 性 塑 料 中 抗冲击强度最好的塑 料。
10
无缺口冲击强度
为什么PC会具有高抗冲击性能？
拉伸强度与冲击强度在受力方式上有什么区别？
PC的原纤维 增强骨架间 存在着大量 的微孔隙
原纤维结构易滑移－ 吸收冲击能量
微孔隙本身的变形也 吸收冲击能量
PC具有很高的 抗冲击强度
11
<三> 热性能 具有较好的耐热性和耐寒性，可以在-
100～130oC范围内使用； 强度随温度的变化较小； 线膨胀系数较小； 导热性在聚合物中居中。
12
<四> 电性能 PC是弱极性的高分子材料，电性能不如
聚烯烃类，但仍有较好的电绝缘性。 PC吸水率小、Tg高，在很宽的温度范围
和潮湿的条件下可保持良好的电性能。 PC的介电常数在教宽范围内保持不变，
<六> 耐候性 PC分子主链上无仲、叔碳原子，抗氧化
性强， 无双键、具有良好的耐臭氧性； 在较干燥条件下，具有优异的耐候性；
但在潮湿环境下，容易气候老化； PC对紫外光有很强的吸收作用。
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<七> 加工性能
PC分子链刚性大，熔体黏度高；
PC的熔体更接近牛顿流体，提高温度比 增大压力更能降低熔体黏度；
分子链。Tg～150oC。
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<二> 聚集态结构 1. 基本特征
分子链比较 刚硬
PC很难结晶、是无定形高分 子材料
分子间有较强 的作用力
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2. 超分子结构
Flory提出的无定形高 聚物的无规线团结构 模型。
最长2微米
宽0.05 微米
PC容易形成分子链束——原纤维结构
7
微空隙
低密度区 纤维原结构
PC的是有进入和未进入原纤维结构高分子组成 的无定形高分子材料。
由原纤混乱交错形成的疏松三维网络结构是整 个材料的增强骨架。其间存在较多的微空隙。
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7.3 聚碳酸酯的性能
<一> 基本特征 聚碳酸酯为透明的硬而韧的颗粒。 可见光透光率接近90%。 密度为1.2g.cm-3。
9
<二> 力学性能
PS
PA
PC
硬质PVC
软质PVC PTFE
聚碳酸酯是硬而 韧的高聚物：其抗
第二章 热塑性塑料
第七节 聚碳酸酯 7.1 聚碳酸酯的定义和聚合 7.2 聚碳酸酯的结构 （重点） 7.3 聚碳酸酯的性能 （重点） 7.4 聚碳酸酯的改性与应用
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7.1 聚碳酸酯的定义与聚合
<一> 定义
分子主链中含有碳酸酯基的聚合物统称 为聚碳酸酯，可看作二羟基化合物与碳酸的 缩聚产物。英文为Polycarbonate，缩写PC。 是用量第二大的工程塑料。
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写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
You Know, The More Powerful You Will Be
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谢谢你的到来
学习并没有结束，希望大家继续努力
O
OROC
n
R代表二羟基化合物的主体部分，R可以属于脂
肪族、脂环族、芳香族或脂肪-芳香族。迄今最普遍
的是双酚A型聚碳酸酯。
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<二> PC的聚合
由于碳酸不能稳定存在，所以不能通过 二羟基和碳酸直接缩聚。
1.光气法： 目前约90 ％的PC用 该法合成。
双酚A
4,4‘-二羟-2， 2’-二苯基丙烷
Biblioteka Baidu
可得分子 光气 量 为 1.5 ～
PC虽然吸湿性很小，但因为容易高温水 解，即使微量的水分也要在加工前尽量 去除（含水率要<0.02％）；
光气法PC的分子量较高且分布宽；而酯 交换法PC的分子量较低且分布窄，加工 特性不同。
PC的分子链刚硬，成型冷却后易残余很 大的内应力。
16
降低内应力的方法：提高熔体温度、提 高模具温度、制品成型后热处理。
PC是无定形聚合物，其制品的尺寸稳定 性较好。
PC与金属的黏附性很强，生产结束后应 趁热清理料筒。
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7.4 聚碳酸酯的改性与应用
<一> 改性 PC的缺点： 制品残余内应力大、不耐溶剂、高温易
水解；不耐磨损。 1. 纤维增强PC：玻璃纤维、碳纤维等 拉伸强度、弯曲强度、耐热性、耐应力
开裂性可明显提高、减少吸湿性和膨胀 系数；抗冲击性和加工性会降低。
2.0×105的
PC 3
2. 酯交换法（熔融缩聚法）
碳酸二苯酯
分子量为2.5～5×104的PC。不使用溶剂、也不 使用有毒的光气、聚合反应过程比较环保。是目前PC 合成的一个发展方向。
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7.2 聚碳酸酯的结构
<一> 链结构
苯环—刚性基团 醚氧键—提高 极 性 基 团 —
链柔性
提高分子间 作用力
总体来讲，双酚A型的聚碳酸酯是刚性较强的
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
20
适合做电容器。 PC的电性能优良。
13
<五> 耐化学药品性 PC的耐化学药品性一般； 常温下耐水、脂肪烃类、油类、醇类； 酮类、芳香烃类、酯类可使之溶胀； 极性有机溶剂可以溶解PC； PC在与一些溶剂接触时会产生应力开裂； 在高温下，PC容易水解，耐沸水性不好。 不耐碱，稀氢氧化钠、稀氨水可使之水解。
拉、抗弯、抗压强度 和硬度较高。 PC 是 热 塑 性 塑 料 中 抗冲击强度最好的塑 料。
10
无缺口冲击强度
为什么PC会具有高抗冲击性能？
拉伸强度与冲击强度在受力方式上有什么区别？
PC的原纤维 增强骨架间 存在着大量 的微孔隙
原纤维结构易滑移－ 吸收冲击能量
微孔隙本身的变形也 吸收冲击能量
PC具有很高的 抗冲击强度
11
<三> 热性能 具有较好的耐热性和耐寒性，可以在-
100～130oC范围内使用； 强度随温度的变化较小； 线膨胀系数较小； 导热性在聚合物中居中。
12
<四> 电性能 PC是弱极性的高分子材料，电性能不如
聚烯烃类，但仍有较好的电绝缘性。 PC吸水率小、Tg高，在很宽的温度范围
和潮湿的条件下可保持良好的电性能。 PC的介电常数在教宽范围内保持不变，