聚碳酸酯PC

PC/HDPE可改善耐沸水性、耐老化性、耐气候性，而 LDPE效果较差。
嵌件必须预热至110～130℃以减少开裂倾向； 最后，制品必须在110℃退火处理几小时，改善应力开 裂性； 针对聚碳酸酯具有缺口敏感性，制品设计切忌尖角、 缺口，厚薄变化大，制品厚薄尽量均一等等。
四、PC的成型加工
聚碳酸酯可以采用注射、挤压、模压、吹塑、铸 塑等方法加工，其中以注射成型应用最为广泛， 占有极重要地位。
聚碳酸酯
一、概述—定义 凡分子链中含有碳酸酯基 的聚合物，统称聚碳酸酯。 可以看作是由二羟基化合物与碳酸的缩聚产物。
式中R可以是脂肪族、脂环族、芳香族或脂肪－芳香族。 因此，理论上聚碳酸酯可以有很多品种。但作为工程塑 料最有应用价值的是芳香族聚碳酸酯，其中特别是以双 酚A型聚碳酸酯最重要，应用也最普遍。
三、 PC结构与性能—PC的主要性能
PC抗蠕变性能要优于聚酰胺和聚甲醛，特别是用玻 璃纤维增强改性的PC的耐蠕变性更优异，故在较高
温度下能承受较高的载荷并能保证尺寸的稳定性。
PC力学性能的主要缺点：是易产生应力开裂、耐疲
劳性差、缺口敏感性高、不耐磨损等。三、 PC结构与性能—PC Nhomakorabea主要性能
一、概述—特点 PC是一种综合性能优良的热塑性工程塑料。 PC具有较高的抗冲击强度、透明性、刚性、耐火焰 性、优良的电绝缘性以及耐热性。 它的尺寸稳定性高，可以替代金属和其他材料。 缺点为：容易产生应力开裂，耐溶剂性差、不耐碱、 高温易水解、对缺口敏感性大、与其他树脂相容性 差，摩擦系数大，无自润滑性。
四、PC的成型加工
1. PC的成型工艺特性 (1) PC在用熔融状态下的流变性接近牛顿型。也 就是说熔体粘度的变化与剪切速率关系不大，而 主要与温度有关。熔体温度每升高28℃。则流速 度加快1倍。
四、PC的成型加工 （2）PC制品的吸湿性小，吸湿后性能变化不大。但是 加工前的粒料却对水极为敏感，那怕含有微量水分 气泡甚至裂纹。从而引起制品强度显著下降。 如分子量为 5 万，含水量为 0.2 ～ 0.25 ％的聚碳酸酯， 经 190℃ 加 工 后 下 降 为 20700 ； 240℃ 加 工 后 下 降 为 19000。所以加工前树脂必须进行干燥，干燥至0.02% 以下。
制备方法—光气法 光气法的优点是：反应温度低速度快，可得到高 分子量产物。
缺点是：消耗较昂贵的溶剂，具有毒性与火灾危
险。
三、 PC结构与性能—PC结构
目前，具有工业价值的聚碳酸酯是芳香族聚碳酸酯， 其分子的化学结构式为：
式中， n＝100～500。
三、 PC结构与性能—PC结构
1．主链上的基团对PC性能影响
四、PC的成型加工
PC的加工工艺和采用设备，就应根据上述工艺特性来 选定。
即加工前粒料必须长时间严格干燥，且干燥过的树脂， 也必须置于90℃的保温箱内随用随取。 如采用注射成型，则以移动螺杆式为好，喷嘴以选用 普通敞口延伸式为优；
四、PC的成型加工
模具流道设计以粗而短为佳，模具应设控温装置，常 在80～120℃范围内，根据制品厚薄适当控制；
酯交换法制备双酚A型聚碳酸酯的原理是用双酚A（4，
4’－ 二羟－2，2’一二苯基丙烷）与碳酸二苯酯在碱性
催化剂的存在下进行酯交换。
制备方法---酯交换法 上述的酯交换反应必须在高温的真空条件下进行，并必
须采用催化剂。 催化剂可以是苯甲酸钠或醋酸锂、醋酸铬、醋酸钴或四 硼酸钠。 进行反应的两单体用量理论上应是1：1，才能获得高分 子量产物，但因碳酸二苯酯沸点低于双酚 A ，反应时容 易逸出反应体系，故实际上采用双酚 A 与碳酸二苯酯的
二、双酚A型聚碳酸酯
双酚A型聚碳酸酯具有如下结构：
（一） 制备方法 由于自由状态的碳酸并不存在，因此双酚A型聚碳酸 酯的制备需采用碳酸酯类与二羟基化合物的酯交换法 或光气法来实现。 两种方法都要采用单体双酚A。 双酚A是由丙酮与苯酚在离子交换树脂或其它催化剂 存在下反应而得。
制备方法---酯交换法
晶，尺寸稳定性高； ④分子链的刚性大，大分子链取向较难，不易结 晶，制品的透明性好； ⑤ 当受外力强迫取向后，大分子链又不易松弛， 导致PC制品内残留的应力难以自行消除。
三、 PC结构与性能—PC结构
2.超分子结构对PC性能的影响
所谓的超分子结构就是指线型的PC分子链容易敛集成束， 形成长而硬的原纤维结构。 尽管有时也成球粒结构，但在加热或受拉伸时也会转变 为原纤维结构。
配比为1：1.05，以弥补后者的损失。
保持真空条件同样是为了获得高分子量产物。
制备方法---酯交换法
酯交换工艺是：将两反应组分加人交换釜内，加人催化剂，将反 应釜抽至余压2600～4000 Pa，起初反应控制在 170～180℃，进 行酯交换的第一阶段反应 （由于双酚 A 在超过180℃时会分解，此阶段控制在该范围温度 的目的是使双酚A先反应成为低聚物）。
三、 PC结构与性能—PC结构
（3）羰基 由于羰基的极性较大，增大了分子链间的作 用力↑，从而使分子链的刚性↑，导致Tg 、T熔程↑。
（4）酯基 酯基是一种极性较大的基团，是PC分子链
中较薄弱的部分。它容易水解断裂，导致PC分子量下降，
使PC较易溶于极性有机溶剂，也导致PC的电绝缘性能↓。
(2) 热性能： PC具有很好的耐高低温性能，120℃
同时又具有良好的耐寒性，脆性温度为－100℃，
下具有良好的耐热性，热变形温度达130 ～140 ℃。
长期使用温度为－70～120℃。
它的热导率及比热容都不高，线胀系数也较小，阻
燃性也好，并具有自熄性。
三、 PC结构与性能—PC的主要性能
聚碳酸酯缩写代号为PC。
概述-发展简史
双酚A聚碳酸酯，1953年联邦德国Bayer公司首先申请制造专利， 1954年发表专利，并且在1958年首次工业化生产。 美国的G.E公司在1955年申请专利，于1959年发表。并在1960年 投入工业生产。 日本的帝人化成、三菱江户川化学、出光石油化学等公司也在 1960年用光气法制造了 PC。并且从 1964年开始，向联邦德国引 进酯交换法工艺，随后日本也有了酯交换法的PC生产。 目前陶氏化学、GE塑料公司、拜耳公司、道化学公司、重庆长风 化工厂、上海申聚化工厂等。
三、 PC结构与性能—PC结构
综上所述，
①多个苯撑基、羰基的作用超过了醚键的反作用， 从而使PC分子链的刚性↑，导致Tg↑。 ②刚性大的分子链之间彼此的缠结不易解除，因而 造成分子链间相对滑动困难，T熔程↑；
三、 PC结构与性能—PC结构 ③分子链的刚性大，大分子链取向较难，不易结
（1）苯撑基 是一种大共轭芳环，是PC主链中难以 弯曲的刚性部分，阻碍分子链的内旋，导致分子链 的柔曲性↓，从而使PC在有机溶剂中的溶解度↓， Tg、T熔程↑。
（2）醚键 由于其存在使链段容易绕氧基两端单键 发生分子内旋转，增大了分子链的柔曲性↑，从而 使PC的韧性↑，导致在有机溶剂中的溶解性↑，Tg↓。
然后升温至 220℃继续反应，至80％～90％的苯酚被交换出，这 时产生分子量仍不太高的聚合物。 将物料移到聚合釜，在 290～300℃，真空度 130 Pa的条件下进一 步缩聚。
制备方法---酯交换法
缩聚结束后，在惰性气体中加热至 300℃保持2～5 h，再将熔 融物料排出，用 10％的盐酸浸泡粒料，除去碱性催化剂金属 离子，用水洗至PH为7，干燥后包装。 酯交换法所得聚碳酸酯数均分子量为（2.5～5）× 104 。 取得较高分子量的关键因素是保持要求的真空度，否则分子 量很难超过 3 × 104。 酯交换法的优点是不使用溶剂、无毒性和无火灾危险，但反 应时间长，产物分子量低，设备要求高。
(4) 耐化学药品性
PC具有一定的耐化学药品性。在室温下耐水、有机酸、 稀无机酸、氧化剂、盐、油、脂肪烃、醇类。 但它受碱、胺、酮、酯、芳香烃的侵蚀，并溶解在三氯 甲烷、二氯乙烷、甲酚等溶剂中。长期浸在沸水中也会 发生水解现象。
在某些化学试剂(如四氯化碳)中PC可能会发生“应力开 裂”的现象。
(3)电性能： PC是一种弱极性聚合物，虽然电绝缘性 不如聚烯烃类，但仍然具有较好的电绝缘性。
由于其玻璃化转变温度高、吸湿性小，因此可在很
宽的温度和潮湿的条件下保持良好的电性能。特别 是它的介电常数和介电损耗在10～30℃的范围内接 近常数，因此适合于制造电容器。
三、 PC结构与性能—PC的主要性能
一、概述—用途
机械方面：齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、轴承、滑轮。 电子电器方面：风扇、计算机、收录机、电视机等的零部件 航空方面：美国的波音747上有2500个零部件是用PC制造的， 用量近2吨。
光学照明：可作大型灯罩、信号灯、防暴灯。 其他方面：可作安全帽、纯净水桶、耐高压消毒的医疗器 械等。 薄膜可用于电容器、录音带、录像带等。此外，近些年来， 聚碳酸酯还广泛地用于光盘、储存器等方面。
制备方法—光气法
采用光气法可以获得分子量更高的聚碳酸酯。光气法的原理是
将双酚A先转变成钠盐，再与光气（碳酰氯）在常温常压下进行
界面缩聚。
制备方法—光气法
将配好的双酚A钠盐的NaOH水溶液加入光气化釜，然后加入二氯
甲烷，开动搅拌器至釜温降至20℃，通人光气。在两相界面进行
缩聚反应，当反应介质的PH值达到7～8时停止光气。 将光气化后的物料移入缩聚釜，加入催化剂三甲苄基氯化铵，分 子量调节剂苯酚，在25～30℃下反应 3～4 h，即可得到数均分 子量为（1.5～2.0）× 105产物。
（0.2％左右），则加工出来的制品，常常在出现银丝、
四、PC的成型加工
（3）不同的制法，所制得PC的分子量是不同的，
一般光气法合成的聚碳酸酯分子量较高，可达6～7万；