聚碳酸酯(簡寫PC)于1958年開始工業化生產,具有優異的沖擊韌性。良好的透明性及其他綜合性能,廣泛應用于紡織、電器、建筑、儀表、運輸等領域。
PC的合成有兩種工藝,一種是法(溶液法),另一種是酯交換法(熔融縮聚法)。
法是:雙酚A鈉鹽的水溶液與進行縮聚合成PC,其制得的PC分子量為6-10萬。缺點是牽涉到溶劑回收及有毒問題。
酯交換法:雙酚A和碳酯二酯在催化劑存在下,于200℃熔融狀態下,進行酯交換而成。其分子量在2一3萬之間。
PC的分子站構有如下特點:
1、分子具有對稱結構,簡單規整,可結晶,但結晶條件很嚴格,實際上不容易給晶,如PC在190℃下,快時8天才能看到晶球,因此在一般成型條件下,PC為無定形結構。
2、PC鏈節重復單元較長,且存在環,限制了分子柔順性,因此玻璃化溫度,熔融溫度均較高,熔體粘度大。
3、PC鏈結構中,既有柔順的碳酸酯鏈,又有剛性的環相聯結結構,因此使PC具有許多其他工程塑料所沒有的優點,即機械特性是韌而剛。
4、PC鏈中有羰基為極性基團,電性能稍差;鏈中有酯基,易吸濕,易水解。
PC的基本性質如表19所示。
PC為無色或微黃色透明固體,在厚度為3.75毫米時,PC的透光率為75-90%,接近有機玻璃。折光指數為1.589。
PC的電絕緣性能良好,但低于PE、 PS、聚四氟乙烯。
在室溫下能耐稀酸、油、脂肪烴、鹽類、氧化劑等,但胺、酮、酯、芳香烴能使之溶脹,易導致應力開裂。能溶于,氯,二氧六環中。
PC的吸濕性較大,線膨脹系數為6一7×10-5/℃。
PC的成型加工性能如下:
首先PC料在成型加工之前,必須烘干,因在室溫下PC的吸水性為0.35%,熔體粘度大且成型溫度高,所以烘干使之含水量降至0.02%(即萬分之二),擠出成型時應采用排氣式擠出機,料斗存料量要少,料斗要預熱并抽真空。一般在120℃下烘干8-24小時。
PC的熔體粘度對溫度和剪切速率不太敏感,所以一般采用高溫、高壓、快速成型法。但壓力過高易造成內應力。
PC的收縮率小,0.5-0.7%,所以模具設計時應在制品外壁設計上6度的錐度,另外主流道應粗而短,以利于高粘度流動。
模具溫度應高些,以利于制品緩慢冷卻消除內應力,注射模具溫度為90-120℃。 PC制品必須進行熱處理,溫度100-130℃, 8-24小時,制件厚時,熱處理時間長些,熱處理溫度低時,時間長些。