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    聚碳酸酯

    帖子创建时间:  2017年10月19日 09:36 评论:1 浏览: 564 投稿

    PC是一种无味、无臭、无毒、透明的无定形热塑性聚合物,密度为1.2g/cm³,吸水率小于0.2%。燃烧缓慢,离火自熄,燃烧时熔融、起泡,伴有腐烂花果臭气味。PC可在注塑加工厂制成透明、半透明和不透明制品。PC是典型的硬而韧的聚合物,力学性能优良,尤为突出的是他的冲击强度,高出PA3倍,属于冲击强度优异的工程塑料品种。

     

    工业生产双酚A型PC主要采用的是光气法和酯交换法,以光气法为主。根据聚合方法不同,还用到两种单体:光气和碳酸二苯酯。光气法分为界面缩聚和溶液缩聚两种。界面缩聚是将一定配比的双酚A、氢氧化钠溶液、催化剂、相对分子质量调节剂和溶液加入反应釜中,于常温常压下光气进行广汽化和缩聚反应。

     

    一般认为PC是无定形结构,具有较好的透明性,可作为透明材料使用。但若在合适的结晶条件下,PC也能结晶,生产中对PC制品进行热处理后透明度和韧性下降就是这个道理。PC的相对分子质量对其性能和成型加工影响较大。相对分子质量增大力学性能提高。通常酯交换法PC的相对分子质量在2.5万-3万之间,光气法PC的相对分子质量范围较宽,一般控制在10万以内。相对分子质量过高,对力学性能的改善已不显著,会给成型加工带来困难。

     

    酯交换法是在碱性催化剂存在下,将双酚A和碳酸二苯酯在高温、高真空条件下进行的熔融缩聚。该法工艺流程简单,聚合时不使用溶剂,产物不需要后处理,可以直接挤出造粒而获得产品。由于反应物物料黏度较高,物料的混合和散热困难,难以制得高相对分子质量的PC树脂。同时,反应需在高温、高真空下进行,因而对设备要求较高。

     

    由于主链中存在柔软的碳酸酯基和刚性的苯环,使PC大分子结构显示出刚柔相济的特性。亚苯基构成了主链上的刚性部分,使PC呈现出较高的力学强度、耐热性及较高的尺寸稳定性。但是亚苯基的存在阻碍了大分子的取向和结晶,当受外力强迫取向后又不易松弛,造成残余应力难以消除,易引起制品产生应力开裂现象。同时刚性基团也阻碍了大分子间的相对滑移运动,从而使其熔融温度升高,熔体黏度增大。

     

    聚碳酸酯是20世纪50年代末发展起来的重要热塑性工程塑料,产量仅次于PA。具有优异而均衡的力学、热和电性能,特别是冲击强度为一般热塑性塑料之冠。易于成型加工,可以用注塑、挤出等方法制成各种产品。PC是一类主链链节含有碳酸酯基的聚合物,通常根据结构单元的组分为芳香族、脂肪族和脂肪-芳香族三类。作为工程塑料的品种主要是双酚A型的芳香族PC。

     

    氧基则使链段容易围绕其单键发生内旋转,赋予大分子链一定的柔性,这正是注塑加工PC具有较高冲击强度的原因之一;酯基是极性基团因而削弱了PC在有机溶剂中的稳定性,使其较易溶于极性有机溶剂中,也是PC的电绝缘性能不及非极性的PE以及较易水解的基本原因。PC大分子链具有对称性、规整性,理论上具有结晶能力。但由于PC大分子链刚性大,玻璃化温度高于制品的成型模温,成型中熔体温度很快降低到玻璃化温度以下,完全来不及结晶而成为无定形制品。

     

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