聚碳酸酯的结构与性能

②氧基 氧基：又叫醚键，它的作用和苯基相反，增大了
分子链的柔性，加大了聚合物在有机溶剂中的溶解 性和吸水性
羰基：增大分子间的相互作用力，使大分 ③羰基 子链间靠得更紧密，聚合物刚性增大。 酯基：极性较大的基团，是聚碳酸酯分子 ④酯基 链中较薄弱的部分，易水解断裂，使得聚 碳酸酯极易溶于极性有机溶剂，也是它的 电绝缘性不及非极性的甚至弱极性的聚合 物的原因。
（3） 主链上的 基团 ） 主链上的R基团
• 烃基：随中心碳原子量旁侧基体积和刚性的加大， 一方面，大分子刚性增加，位阻增加，导致Tm、Tg、 静强度提高。另一方面，链间距离增大，相互作用 减弱，又会使Tm、Tg、静强度减小。二者相互矛盾， 前者略占上风。 • 当R基中心原子两侧基不对称时，破坏了分子的规整 性，聚合物不会结晶。 • 当R为-O-，-S—SO2-等杂原子或原子基团时，所得 聚碳酸酯均为特殊品种。
2. 聚集态结构（超分子结构） 聚集态结构（超分子结构）
PC树脂的超分子结构特点取决于链结 构、合成工艺、成型加工条件。超分子结 构不同，会给PC树脂带来新的特点。 例如PC具有很高的冲击强度，是由于原 纤维骨架在聚合物中的增强作用所致；而 聚合物中大量微小空隙的存在又使原纤维 骨架在受到冲击作用时能迅速位移以致显 出高弹性。
聚碳酸酯的结构与性能
聚碳酸酯的简介
聚碳酸酯具有优良的综合性能，尤其是它的冲 击强度是热塑性树脂中很突出的，其透光率也是工 程塑料中的佼佼者。综观所有工程塑料，聚碳酸酯 可以说是目前较为理想的工程塑料之一。 聚碳酸酯之所以具有许多优良的性能是与它的 特殊结构分不开的，包括其链结构和超分子结构 超分子结构。 超分子结构
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综合分析：在暂不考虑R基团的影响时，对芳香族 聚碳酸酯分子链刚性的影响，苯基 苯基加上羰基 羰基的作用超 苯基 羰基 过了氧基 氧基的相反作用，导致刚性相当大的聚碳酸酯分 氧基 子链及相互间较大的吸引力使得彼此缠结不易解除， 因而分子链间相互滑动困难，聚合物在外力作用下不 易变形，尺寸稳定性好；大分子链取向困难，不易结 晶，使聚合物处于无定形态；当外力强迫取向时，大 分子链又不易松弛，导致聚碳酸酯制品内参与应力难 以自行消除。
（2）苯基的取代基：影响分子链间的相互作用力和 分子链空间活动
• 非极性 非极性的烃基取代：减小分子间相互作用力， 增大分子间的刚硬性， • 极性 极性的卤素原子取代：增加分子间相互作用 力，使分子敛集得更紧密，增大分子间的刚 硬性。卤原子体积小，阻燃。例如四溴双酚A 型聚碳酸酯的Tm、Tg、静强度比普通的双酚 A型聚碳酸酯大得多，而伸长率和冲击强度则 要小得多，还有良好的阻燃性，仍课结晶， 吸湿性和透水汽率也较小。
聚碳酸酯的分子链结构
酯基
O
R O O C
n
氧基
苯基
苯基
羰基
1.聚碳酸酯的分子链结构 （1） 主链除R基以外的基团 ① 苯基 大共轭的芳香环状体，是难以弯曲的僵 苯基：
直部分，提高了分子链的刚性，赋予聚合物机械强 度、耐热性、耐化学药品性、耐侯性和尺寸稳定性， 降低了它在有机溶剂中的溶解性和吸水性。
（4） 端基
端基对热性能影响显著。为封端的聚碳酸酯， 链末端为羟基和苯氧基（酯交换法）或羟基和酰 氯基（，水解后为羧基，光气法）。在高温下， 羟基会引起它醇解，羧基会促使它酸性水解，并 将进一步促进聚碳酸酯的游离基连锁降解。
（5）分子量及其分布 ） • n<40时，表现出低分子化合物特征，不能 做制品，只有Tm. • n≥40时，分子链缠结数增加，链间相互作 用增大，出现高弹态，出现了Tm和Tg。 • n ≥800时，完全不能结晶。 • 分子量分布窄，熔程Rm范围小，分子量分 布宽，熔程Rm范围宽
聚碳酸酯的性质
• 物化性质
耐化学腐蚀性：具有一定的耐化学腐蚀性，在常 温下，手以下化学试剂长期作用而不溶解和引起性 能变化： 20%盐酸（或硫酸，硝酸），40%氢氟酸，10% 碳酸钠水溶液、食盐水，饱和溴化钾水溶液，10% 重铬酸钾+10%硫酸复合溶液，30%双氧水，脂肪烃， 动植物油等。
常见溶剂：卤代烃，二氧六环，吡啶，四氢呋喃， 常见溶剂 噻吩，三甲酚等。温热溶的有氯苯，苯酚，环己酮， DMF，磷酸三甲苯酯等。 长期浸泡在甲醛中会引起结晶，降解并发脆，对 乙醇、樟脑油的耐蚀性也有限。 吸水性小，但长期泡在沸水或饱和水蒸气中，会 长期在高温高湿下也会引起水解、分子链断裂，最 终出现制品开裂。 无自滑性，与其他树脂相容性差。
• 结晶性 结晶性：结晶比较困难，一般为无定形聚 合物。 • 机械性能 机械性能：机械性能优良，冲击强度和尺 寸稳定性好突出，缺点是耐疲劳强度和耐 磨性较差，较易产生应力开裂。 • 热性能 热性能：Td>300℃,长期工作温度可高达 120℃，同时耐寒性良好，脆化温度（Tc)低 达-100℃。
• 电性能 电性能：电绝缘性能优良，接近PET。 • 吸水性 吸水性：在热塑性塑料中算小的 • 耐老化性 耐老化性：优良 • 耐燃性:可燃，氧指数为25%，离开火源后 耐燃性 自熄。 • 光学性能 光学性能：无色透明，透光率高，对红外 光、可见光和紫外光等低能长波光线有良 好的稳定性。