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、简介聚碳酸酯是指大分子链由碳酸酯型重复结构单元组成的一类聚合物，英文名称Polycarbonate, 简称 PC。

依具体组成不同，PC可分成脂肪族、脂环族和芳香族脂肪-芳香族三类，工程上具有实际应
用价值的为芳香族 PC并以产量最大、用途最广的双酚A型PC为主。

PC 的突出性能是优异的冲击性和透明性，优良的力学性能和电绝缘材料性，使用温度范围
广(-130~100ºC)，尺寸稳定性高，耐蠕变性高，是一种集刚、硬、韧与一体材料的典型代表。

PC 的主要缺点为吸湿性能大、加工易产生气泡及银丝，制件易产生残余内应力、并对缺口敏感性大，耐疲劳性低、磨擦性及耐磨性不好。

^7 df于夕▲▲于夕木只
二、结构性能
1 ． PC 的结构
PC的分子链中含有多种基团，它所表现的性能为各种基团的综合反映。

亚苯基，提供刚性、力学性能和耐化学稳定性能；湠基，增加刚性；酯基，易吸水、电性差、耐化学稳定差；氧基，赋予韧性。

由于PC大分子主链的刚性和体积效应，使其结晶能力差，基本属于无定性聚合物，具有优异的透明性。

2. PC的性能
PC的性能如表1所示。

表1 PC及玻璃纤维PC的性能
性能PC30^玻璃纤维PC
相对密度 1.21.45
吸水率 /%
成型收缩率 /%0.50.2
拉伸强度 /Mpa56~66132
拉伸模量 /Mpa2100~0 断裂伸长率 /%60~120<5
▲木 sf只▲木只
弯曲强度 /Mpa80~85170
弯曲模量 /Mpa2100~2400--
压缩强度 /Mpa75~80120~130
剪切强度 /Mpa35--
缺口冲击强度 / ( KJ/m2) 17~248
洛氏硬度 M80M90
疲劳极限 106 次/
热变形温度()/ c 130~135146
长期使用温度/ C 110130
线膨胀系数 / (x10-5k-1 ) 7.22.7
热导率 [W/(M?K)]0.20.13
体积电阻率/ (Q ?cm)xx 1016
介电常数( 106Hz)
介电损耗角正切值( 106Hz)
介电强度 /(kV/mm)1819
耐电弧 /s120120
(1)一般性能 PC 为透明、呈微黄色或白色硬而韧的树脂，燃烧时发出花果臭味、离火自熄、火焰呈黄色、熔融起泡。

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(2)机械强度 PC 的力学性能十分优良，具有刚而韧的优点。

其冲击性能是热塑性塑料中好的一种，比PA, POM高三倍之多，接近 PF和UP玻璃钢的水平。

PC的拉伸强度和弯曲强度
都好，并受温度影响小。

PC的耐蠕变性优于 PA和POM尺寸稳定性好。

PC的耐应力开裂性差，缺口敏感性高；耐磨性一般，比PA POM及 F4等差，但比PSF ABS PMM蒔高；疲劳强度低，与其他品种塑料比较如表2所示
表2 106旋转次数时PC同其他塑料耐疲劳强度比较
材料POM布基PFPA6PA66P(氯化聚醚
疲劳强度 /MPa10~147~
(3)热学性能PC的耐高低温性好，可在-130~130 C温度范围内使用；热变形温度可达
130~140C，并受载荷的作用小；热导率和线膨胀系数都较小，阻燃性好，属于自熄性能材料。

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(4)电学性能 PC 因属于弱极性聚合物，其绝缘性能一般。

但可贵之处在于其电性能在很宽
的温度及湿度范围内变化较小，如介电常数和介电损耗角正切值在23~125 C范围内几乎不变。

但需注意的是，随 PC制品结晶度的提高，其体积电阻率增大。

(5)环境性能 PC 可耐有机酸、稀无机酸、盐、油、脂肪烃及醇类，但不耐氯烃、稀碱、溴水、浓酸、胺类、酮及酯等，可溶于二氯甲烷、二氯乙烷及甲酚等溶剂中。

PC不耐60C以上的热水，长期接触会导致应力开裂并失去韧性。

PC的耐紫外线性不好，需
加入紫外线吸收剂；但 PC的耐空气、臭氧性较好。

(6)光学性能 PC 为最优异的光学塑料品种之一，其透光率可达93%之多，折射率为，适于
透镜材料PC作为高档光学材料的不足之处为硬度低、耐磨性差；二为双折射高，不易于光
学仪器等高精度制品中。

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三、成型加工
1 ．加工特性
PC的熔体粘度很高，可达103~104Pa?s ；其熔体的流变性在低剪切速率下接近牛顿流体，应主要通过温度调节流动性，成型时的冷却、凝固和定型时间短。

PC 的刚性大，在加工过程中易产生内应力，因此对成型工艺条件要严格控制。

并要进行后
处理，处理条件为 110~120C，处理时间视厚度而定，厚度20mm以下8h、厚度20mm以上
24h。

PC 在成型中对水极为敏感，高温下微量水也会引起分解。

因此，加工前一定要干燥处理，
使含水量在％以下。

具体干燥条件为：温度110~120C，时间10~12 h,料层厚度30mm以下。

PC属于无定型聚合物，成型收缩率低。

PC制品不易带金属嵌件，如必须加入，应将嵌件预
热导200 C或更高。

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2．加工方法
PC的加工比较容易，可用注塑、挤出及吸塑等方法加工。

(1)注塑选用相对分子质量为 ~万中低粘度 PC树脂，料筒温度为前段 250~300C、中段 230~270C、后段 220~250 C,喷嘴温度 240~290 C,注塑压力 40~100Mpa,模具温度为 80~120 C。

⑵挤出选用相对分子质量为万以上高低粘度的PC树脂，挤出温度为 230~300C。

(3)吹塑型坯的成型条件同挤出。

吹塑的模聚温度为100~120C，吹塑压力为~。

四、改性品种
聚碳酸酯塑料的改性品种主要为增强PC和 PC合金两类。

1 ．增强 PC
增强材料为玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等，增强后可明显提高疲劳强度、拉伸强度、弯曲强度及压缩强度等，改善耐应力开裂性和耐热性，降低吸水性、线膨胀系数和成型收缩率。

但
冲击强度会有所下降。

具体可参看表 1 所示。

设计动量卡df
以疲劳强度为例，加入 20%的玻璃纤维可使疲劳强度从10Mpa增大到40Mpa加入40%玻璃
纤维会提高到50 Mpa。

增强PC的加工性能与PC相差不大。

2. PC合金
PC合金的种类狠多，并已获得广泛应用。

①PC/ABS目的降低内应力，改善加工流动性。

此合金已用于机械、电器、帽盔及汽车车身等制品。

②PC/HDPE降低熔体粘度，改善加工性能，提高冲击强度，改善耐应力开裂性。

③PC/POM两者可以任意比例混合，在POM为25%以下时，PC的力学性能变化不大，但可显着提高耐溶剂性和耐应力开裂性，耐热性也有明显提高。

④PC/F4。

可提高耐磨性5倍，如在其中加入玻璃纤维，PV值可大幅度提高。

U••王一Us/xro
⑤PC/PBT(PET)。

合金的耐热性好，耐化学腐蚀性、耐应力开裂性、耐磨损性好，耐低温冲击性好，成型加工性好。

此合金可用于汽车保险杠及车身护板等。

⑥PC/PMMA合金具有耐溶剂性好、缺口冲击性高、耐热好、易加工、耐紫外线等优点，制品具有珍珠般光泽。

可用于装饰品的生产。

⑦PC/PA。

合金耐化学腐蚀性好、冲击强度高，可用于汽车、家电和光盘等。

五、应用范围
(1)光学材料主要为照明、建筑采光板、窗玻璃、光学仪器、光盘及通信等。

照明材料有大型灯罩、防护玻璃、窗玻璃、建筑采光板等。

通信材料有光盘及光导纤维等近年来开发的具有潜力的用途。

PC可用作光学透镜材料和光学仪器材料匕7 df
(2)电子/电器PC属E级绝缘材料，注塑件可用于接插件及线圈框架等，薄膜可用于电容器、
录像带、录音带及磁带等。

(3)机械零件 PC 可用于齿轮、齿条、蜗轮、凸轮、拉杆、曲轴及壳体等。

(4)包装材料利用透明和耐热等性能，用于纯净水、矿泉水的周转桶，旅行用热水杯、奶瓶及餐具等。

(5)医疗器材用于医疗器械如杯、瓶、筒、牙科器材、药品容器及手术器械等，医用材料如人工肾、人工肺及人工脏器等。

创新设计，创意生活，创造未来！本文来自广州大学设计论坛塑料
一、ABS塑料简介
ABS为丙烯氰(23%~41%、丁二烯(10%~30%和苯乙烯(29%~60%三种单体共聚而成的聚合物，英文名称Acrylonitrile-Butadiene-Styrene ，简称 ABS ABS的制造有混炼法和接
枝法两种，合成的 ABS有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。

ABS最初是在PS改性基础上发展起来的，由于其具有韧、冈U、硬的优点，其用量与PS相当，而应用范围已远远超过 PS,成为一种独立的塑料品种。

ABS即可用于普通塑料又可用于工程塑料。

混炼法ABS最早由美国橡胶公司于 1946年开发，接枝法 ABS由美国Marbon公司于1954年首先合成。

设计动量于夕▲木 df只▲木只到2000年，ABS的生产能力可达 85万t/a (包括AS),具体生产厂有台湾奇美惠州工厂 (300kt/a )、吉林石化公司树脂厂( 100kt/a )、大庆石化总厂( 55kt/a )、抚顺石化公司 (50kt/a )、盘锦乙烯公司( 50kt/a )、台湾太平洋公司镇江厂( 40kt/a )、齐鲁石化公司
(40kt/a )、上海高桥石化公司 (40kt/a )、广州石化总厂 (40kt/a )、上海石化总厂 (30kt/a )、上海大赛路配料有限公司(30kt/a )、上海高桥石化公司(AS 30kt/a )、韩国LG公司宁波用兴化工有限公司 (30kt/a )、兰州化学工业公司 (20kt/a )、洛阳铭腾塑料有限公司 (15kt/a )、兰州化学工业公司( AS、 15kt/a )、盘锦有机化工二厂( 10kt/a )。

▲木 sf只▲木只
二、ABS塑料的结构性能
1.ABS塑料的结构
ABS大分子主链由三种结构单元重复连接而成，不同的结构单元赋予不同的性能：丙烯氰，耐化学腐蚀剂性好、表面硬度高；丁二烯，韧性好；苯乙烯，透明性好、着色性、电绝缘性及加工性。

三种单体结合在一起，就形成了坚韧、硬质、刚性的ABS树脂。

不同厂家生产的 ABS因结构差异较大，所以性能差异也较大。

2.ABS的性能
(1) 一般性能 ABS 的外观为不透明呈象牙色的粒料，其制品可着成五颜六色，并具有90%的
高光泽度ABS的相对密度为，吸水率低。

ABS同其他材料的结合性好，易于表面印刷、涂层
和镀层处理。

ABS的氧指数为，属易燃聚合物，火焰呈黄色，有黑烟，烧焦但不落滴，并发出特殊的肉桂味。

(2)力学性能 ABS 有优良的力学性能，其冲击强度极好，可以在极低的温度下使用；即使 ABS
制品被破坏也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏，这是ABS高度韧的写实。

ABS的耐磨性优
良，尺寸稳定性好，又具有耐油性，可用于中等载荷和转速下的轴承。

ABS的耐蠕变性比PSF
及PC大，但比PA及POM」、。

ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。

ABS的力学性能
受温度的影响较大。

(3)热学性能ABS的热变形温度为 93~118 C,制品经退火处理后还可提高10C左右。

ABS
在-40 C时仍能表现出一定的韧性，可在 -40~100 C的温度范围内使用。

(4)电学性能 ABS 的电绝缘性较好，并且几乎不受温度、湿度和频率的影响，可在大多数环境下使用。

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(5)环境性能 ABS 不受水、无机盐、碱及多种酸的影响，但可溶于酮类、醛类及氯代烃中，受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。

ABS的耐候性差，在紫外光的作用下易产生降解; 于户外半年后，冲击强度下降一半。

ABS的具体性能见表1所示。

表1 ABS的性能
性能高抗冲型耐热型中抗冲型
相对密度
吸水率 /%
成型收缩率 /%
拉伸强度 /Mpa
断裂伸长率 /%
弯曲强度 /Mpa
压缩强度 /Mpa
悬壁粱缺口冲击强度 /(J/m)
洛氏硬度
热变形温度Mpa)/ C
线膨胀系数 / ( x10-5k-1 )
热导率 [W/(M?K)]
体积电阻率/ (Q ?cm)匕7于夕木只介电常数( 106Hz)
介电损耗角正且值( 106Hz)
介电强度 /(kV/mm)
耐电弧 /s 氧指数 /%
35~44 5~6
52~81
49~64
16~44
R65~109
93~103
1~
13~20
66~82
45~57 3~20
70~85 65~71
11~25
R105~115
104~118
1~5x1016
13~20
66~82
42~62
5~25
69~72
73~88
6~22
R108~115 93~107 U••王一Us/xro 5~
13~20
66~82
20
三、ABS塑料的成型加工
1．加工特性
ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料，可用通用的加工方法加工。

ABS的熔体流动性比 PVC和PC好，但比PE、PA及PS差，与POM和HIPS类似；ABS的流动特性属非牛顿流体，其熔体粘度对加工温度和剪切速率都有关系，但对剪切速率更为敏感。

ABS的热稳定性好，不易出现降解现象。

ABS的吸水性较高，加工前应进行干燥处理。

一般
制品的干燥条件为温度 80~85C，时间2~4h;对特殊要求的制品(如电镀)的干燥条件为温度 70~80C,时间 18~18h。

• f dfsfe fefs
ABS制品在加工中易产生内应力，内应力的大小可通过浸入冰乙酸中检验；如应力太大和制品对应力开裂绝对禁止，应进行退火处理，具体条件为放于70~80 C的热风循环干燥箱内
2~4h,再冷却至室温即可。

2．加工方法
ABS可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型加工，并以注塑法最广，挤出法次之。

(1)注塑选用柱塞式注塑机的成型温度为 180~230C，而选用螺杆式注塑机的成型温度为
160~220 C；对表面光泽度要求高的制品模具温度为60~80 C,而一般制品模具温度为
50~60C即可；对薄壁制品注塑压力为130~150Mpa,而对厚壁制品注塑压力则为60~70Mpa= • f dfsfe fefs
(2)挤出可生产管材、板材、片材及型材等，挤出机的 L/D 为 18~22，压缩比为 ~3。

以管材为例，挤出成型的工艺条件为：料筒温度160~180C，机头温度为175~195C。

(3)吸塑成型吸塑成型的加热温度可控制在140~180C范围内，并以150C最佳。

四、A BS塑料的改性品种
ABS的改性品种主要为其合金，具体种类很多，应用很广。

1 ． ABS/PVC
可改善ABS的阻燃性，同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性，并可制成柔软或半硬制品。

2．ABS/PC
提高ABS的耐热温度，一般可达 120C左右。

还可适当提高强度和硬度等力学性能。

3．ABS/TPU
此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性， ABS的刚性、综合性及价格低等优点。

设计动量卡df
五、A BS塑料的应用范围
1 ．壳体材料
广泛用于制造电话机、移动电话、传呼机、电视机、洗衣机、录音机
收音机、复印机、传真机、玩具及厨房用品等的壳体。

2．机械配件
ABS可用于制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽及电动工具壳等。

3．汽车配件
具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄及扶手等。

4．其他制品化工各类防腐蚀管材、镀金制品、文具如笔杆等，保温、防震用泡沫塑料，防木制品等。

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