聚碳酸酯(PC)是一种线型聚合物,可分为脂肪族、脂肪-芳香族、芳香族3种类型。PC是5大通用工程塑料中惟一具有良好透明性的热塑性工程塑料,可见光透过率可达90%,具有突出的抗冲击、耐蠕变性能,较高的拉伸强度、弯曲强度、断裂伸长率和刚性,并具有较高的耐热性和耐寒性,可在-60~120℃下长期使用,综合性能优良。PC可与其他树脂共混形成共混物或合金,改善其抗溶剂性和耐寒性。除大家熟知的光盘、包装材料和服装等领域外,聚碳酸酯(PC)制品的应用已渗透到汽车、建筑、医学等行业之中,正在迅速改善和提升着人们的生活质量。
目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度**的通用工程塑料。
PC 沙伯基础创新 性质:
聚碳酸酯(PC)是碳酸的聚酯类,碳酸本身并不稳定,但其衍生物(如光气,尿素,碳酸盐,碳酸酯)都有一定稳定性。
按醇结构的不同,可将聚碳酸酯分成脂族和芳族两类。
脂族聚碳酸酯。如聚亚乙基碳酸酯,聚三亚甲基碳酸酯及其共聚物,熔点和玻璃化温度低,强度差,不能用作结构材料;但利用其生物相容性和生物可降解的特性,可在药物缓释放载体,手术缝合线,骨骼支撑材料等方面获得应用。
聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油。
聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强碱。
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**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耐水解性差,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蚀。
PC材料具有阻燃性,耐磨。抗氧化性。
主要优点:
1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广;
2、高度透明性及自由染色性;
3、成形收缩率低、尺寸安定性良好;
4、耐疲劳性佳;
5、耐候性佳;
6、电气特性优;
7、无味无臭对人体无害符合卫生安全。
主要性能:
a、机械性能:强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化);
b、耐热老化性:增强后的UL温度指数达120~140℃(户外长期老化性也很好);
c、耐溶剂性:无应力开裂;
d、对水稳定性:高温下遇水易分解(高温高湿环境下使用需谨慎);
e、电气性能:
1、绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料);
2、介电系数:3.0-3.2;
3、耐电弧性:120s;
f、成型加工性:普通设备注塑或挤塑。
PC塑料的粘接
根据不同需要,可以选择以下粘合剂:
1.G-933:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,不同粘度粘接速度几秒至几个小时固化完毕。
2. KD-833瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟**粘合PC塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡。
3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PC塑料大面积粘接或复合。但耐高温性能较差。
4.QN-906:双组分胶,耐高温。
5.G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温, 1-2mm厚度的话,10分钟左右初固,5-6小时基本固化,有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温。
6.KD-5606:UV紫外线固化胶,粘合透明PS片材及板材,可达无痕迹效果,需要用紫外线灯照射固化。粘后效果美观。但耐高温性能较差。
市场和应用:
随着塑料行业盈利水平的逐渐降低,欧美老牌公司渐渐退出了聚碳酸酯市场:2010年,陶氏化学将其聚碳酸酯业务部出售给贝恩资本,取名为Styron, 2015年该公司又改名为Trinseo。
2015年9月,Bayer宣布将旗下材料业务集团(包括聚碳酸酯业务)独立出来,赋予其一个新名字——Covestro;
**的变数是GE塑料,2007年,沙特基础工业公司以116亿美元收购了GE的塑料部门并更名为Sabic 创新塑料部门,又于2015年10月解散创新塑料部门,将其并入新的“特殊产品部门”,其位于美国皮茨菲尔德的创新塑料总部也被关闭。当年工程塑料界的**落得如此结局,让人唏嘘不止。白云苍狗,风云变幻,不知从这里起步的杰克·韦尔奇会作何感想。
全球PC原料生产商及其PC品牌:
1、建筑业板材
聚碳酸酯板材具有良好的透光性、抗冲击性、耐紫外线辐射、制品的尺寸稳定性以及良好的成型加工性能,使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。经压制或挤出方法制得的聚碳酸酯板材,重量是无机玻璃的50%,隔热性能比无机玻璃提高25%,冲击强度是普通玻璃的250倍,在**建筑业上占主导地位,约有1/3用于窗玻璃、商业橱窗等玻璃制品。关注艾邦高分子,回复“PC”,查看更多
@The second largest consumer of polycarbonates is the construction industry, e.g. for domelights, flat or curved glazing, and sound walls.
2、汽车零部件
在追求节能高效的今天,轻型化、安全化是汽车制造业追求的重要目标。聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能,而且耐候性好、硬度高,因此,适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件,其主要应用领域集中在制造照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。
尤其在汽车照明系统中,充分利用聚碳酸酯易成型加工的特性,将车灯头部、连接片、灯体等全部模塑在透镜中,设计灵活性大,便于加工,解决了传统玻璃制造头灯在工艺技术上的困难。在西方国家,聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例为40%-50%。
@ In the automotive industry, injection-molded polycarbonate can produce very smooth surfaces that make it well-suited for sputter deposition or evaporation deposition of aluminium without the need for a base-coat.
3、医疗器械
由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,因而被广泛应用于人工肾血液透析设备,以及其他需要在透明、直观条件下操作,并需反复消毒的医疗设备中,如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液充氧器、血液收集存储器、血液分离器等。
@ Many polycarbonate grades are used in medical applications and comply with both ISO 10993-1 and USP Class VI standards (occasionally referred to as PC-ISO). Class VI is the most stringent of the six USP ratings.
4、航空航天
随着航空、航天技术的迅速发展,对飞机和航天器中各部件的要求不断提高,使得PC在该领域的应用也日趋增加。据统计,仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个,单机耗用聚碳酸酯约2吨。而在宇宙飞船上,则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件,以及宇航员的防护用品等。
@ The cockpit canopy of the Lockheed Martin F-22 Raptor jet fighter is made from a piece of high optical quality polycarbonate, and is the largest piece of its type formed in the world.
5、包装领域
近年来,在包装领域出现的新增长点是,可重复消毒和使用的各种型号的储水瓶。由于聚碳酸酯制品具有质量轻、抗冲击、透明性好、用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点,目前在一些领域,聚碳酸酯瓶已完全取代玻璃瓶。必须一提的是聚碳酸酯奶瓶——因为轻质、透明,曾经在市场上风靡一时。
但是自1998年以来,陆续有研究表明,聚碳酸酯中游离的双酚A会在高温下析出,对婴幼儿的内分泌系统造成损害,引起性早熟,学习能力下降以及肥胖等疾病。也有业界人士对此持不同态度,认为目前所有数据都从小白鼠身上得出,并无人类试验的数据,而且聚碳酸酯奶瓶已经广泛使用了很多年,并未得到任何不良的反馈结果。
@ Polycarbonate, being a versatile material with attractive processing and physical properties, has attracted myriad smaller applications. The use of injection molded drinking bottles, glasses and food containers is common, but the use of BPA in the manufacture of polycarbonate has stirred serious controversy, leading to development and use of "BPA-free" plastics in various formulations.
不过万事小心为上,欧盟自2011年3月起禁止生产聚碳酸酯奶瓶;我国也要求自2011年6月1日,禁止生产聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶;自2011年9月1日起,禁止进口聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶。
6、电子电器
由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性,是优良的绝缘材料,再加上其良好的难燃性和尺寸稳定性,使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。
聚碳酸酯树脂主要用于生产各种食品加工机械、电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。而且在零件精度要求较高的计算机、视频录像机、彩色电视机中的重要零部件等领域,聚碳酸酯材料也显示出了极高的使用价值。
@ Polycarbonate is mainly used for electronic applications that capitalize on its collective safety features. Being a good electrical insulator and having heat-resistant and flame-retardant properties, it is used in various products associated with electrical and telecommunications hardware.
7、LED照明行业
近年来,面临全球能源危机,LED产业如雨后春笋一般发展起来,现已广泛应用于照明、显示、背光等行业。而LED照明的应用会逐步淘汰白炽灯、荧光灯,这对实现节能减排以及积极应对全球气候变化具有重要意义。2013年,全球LED照明市场规模有大约270亿美元,而中国2013年市场规模也在480亿元人民币左右。因为聚碳酸酯的轻质、易加工、韧性高,以及阻燃、耐热等性能,使其成为LED照明中替换玻璃材质的首要选择。
@ LED illumination system use PC instead of glass with its special characteristic.
伴随着全球聚碳酸酯应用向高功能化、专业化方向的发展,引进国外成套**技术成为我国**根本要解决的问题,争取在较短时间内缩短与国外**水平的差距;
更重要的是高起点地开展氧化羰基化法合成碳酸二苯酯和聚碳酸酯等创新技术的研究。生产技术和产能的解决,才能从根本上促进了我国自身聚碳酸酯行业的发展。