聚碳酸酯課件

1、聚碳酸酯1聚碳酸酯29.1 9.1 概概 述述9.2 9.2 雙酚雙酚A A型聚碳酸酯型聚碳酸酯9.3 9.3 其他類型聚碳酸酯其他類型聚碳酸酯主要內(nèi)容主要內(nèi)容聚碳酸酯39.1 概概 述述 一、聚碳酸酯的定義一、聚碳酸酯的定義 分子分子主鏈主鏈中含有通式為中含有通式為 鏈節(jié)鏈節(jié)的的高分子化合物高分子化合物及以它為及以它為基質(zhì)基質(zhì)而制得而制得的各種材料的的各種材料的。COOROCOOROn聚碳酸酯43. 3. 脂肪脂肪- -芳香族芳香族PCPC2. 2. 脂環(huán)族脂環(huán)族PCPC熔點(diǎn)提高，溶解度下降，但結(jié)晶趨熔點(diǎn)提高，溶解度下降，但結(jié)晶趨勢(shì)較大、性脆、機(jī)械強(qiáng)度仍不足，勢(shì)較大、性脆、機(jī)械強(qiáng)度仍不足，實(shí)

2、用價(jià)值不大實(shí)用價(jià)值不大1. 1. 脂肪族脂肪族PCPC二、聚碳酸酯的分類和應(yīng)用價(jià)值分析二、聚碳酸酯的分類和應(yīng)用價(jià)值分析4. 4. 芳香族芳香族PCPC原材料成本、制品性能、成型加工性原材料成本、制品性能、成型加工性能、經(jīng)濟(jì)因素等，具有工業(yè)價(jià)值，尤能、經(jīng)濟(jì)因素等，具有工業(yè)價(jià)值，尤以雙酚以雙酚A A型聚碳酸酯最為重要。型聚碳酸酯最為重要。熔點(diǎn)低、溶解度大、親水、熱穩(wěn)定熔點(diǎn)低、溶解度大、親水、熱穩(wěn)定性差、機(jī)械強(qiáng)度不高性差、機(jī)械強(qiáng)度不高聚碳酸酯5雙酚雙酚A A型聚碳酸酯型聚碳酸酯 ( (polycarbonate of bisphenol A) )結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式：CH3CH3OOCOn三、性能和應(yīng)用三

3、、性能和應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 突出的突出的沖擊韌性、透明性和尺寸穩(wěn)定性沖擊韌性、透明性和尺寸穩(wěn)定性； 優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和電絕緣性；優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和電絕緣性； 較寬的使用溫度范圍較寬的使用溫度范圍(-60120)。 (4) 可與許多其它樹脂共混，形成共混物?？膳c許多其它樹脂共混，形成共混物。缺點(diǎn)缺點(diǎn)：耐溶劑性和耐磨性差、耐疲勞強(qiáng)度低、缺口敏感耐溶劑性和耐磨性差、耐疲勞強(qiáng)度低、缺口敏感 在五大工程塑料中，在五大工程塑料中，PCPC產(chǎn)量僅次于產(chǎn)量僅次于PAPA，應(yīng)用由，應(yīng)用由電子、電子、電氣、汽車、建筑、辦公機(jī)械、包裝電氣、汽車、建筑、辦公機(jī)械、包裝等部門正迅速擴(kuò)展到等部門正迅速擴(kuò)展到航航空、航天、電子計(jì)算

4、機(jī)、光盤空、航天、電子計(jì)算機(jī)、光盤等許多等許多高新技術(shù)領(lǐng)域高新技術(shù)領(lǐng)域聚碳酸酯6一、主要原料一、主要原料1. 1. 碳酸二苯酯碳酸二苯酯( (diphenyl carbonates, DPC) )9.2 9.2 雙酚雙酚A A型聚碳酸酯型聚碳酸酯化學(xué)結(jié)構(gòu)式化學(xué)結(jié)構(gòu)式OCOO聚碳酸酯7(2) (2) 酯交換法合成酯交換法合成OH2+ CH3O CO OCH3OCOO+ 2 CH3OH(碳 酸 二 甲 酯 )150-250 Cat.(3) (3) 氧化羰基化法合成氧化羰基化法合成OH2+ CO + O212Cat.OCOO+ H2O(1) (1) 光氣法合成光氣法合成最早法最早法 OH2+ COC

5、l22NaOHOCOO+ 2 NaCl + 2 H2O光 氣工業(yè)法工業(yè)法 OH + NaOH ONa + H2OONa + COCl22OCOO+ 2 NaCl產(chǎn)率高產(chǎn)率高; ;光氣劇毒光氣劇毒, ,副產(chǎn)物副產(chǎn)物HClHCl腐蝕性強(qiáng)腐蝕性強(qiáng), ,污染環(huán)境污染環(huán)境腐蝕狀況減輕腐蝕狀況減輕, ,無毒無毒; ;產(chǎn)率較低產(chǎn)率較低工藝簡單、原料便宜、無污染工藝簡單、原料便宜、無污染; ;副反應(yīng)副反應(yīng)聚碳酸酯8通常由通常由苯酚苯酚與與丙酮丙酮經(jīng)經(jīng)酸性物質(zhì)酸性物質(zhì)催化縮合而成，是一種催化縮合而成，是一種重要化工原料。重要化工原料。2. 2. 雙酚雙酚A(Bisphenol A ; BPA) )，學(xué)名，學(xué)名2

6、,22,2雙雙(4-(4-羥羥基苯基基苯基) )丙烷丙烷2,2-bis(4-hydroxyphenyl) propane2,2-bis(4-hydroxyphenyl) propane，亦稱亦稱二酚基丙烷二酚基丙烷(disphenylol propane)(disphenylol propane)。CCH3CH3OHOH聚碳酸酯93. 3. 光氣光氣( (Phosgene) )，學(xué)名碳酰氯，學(xué)名碳酰氯( (Carbonyl chloride) )或或氯代甲酰氯氯代甲酰氯( (Chloroformyl chloride) )。結(jié)構(gòu)式為。結(jié)構(gòu)式為CClClO 劇毒劇毒氣態(tài)物質(zhì)；極其活潑，極易與多種

7、胺類、醇類及其氣態(tài)物質(zhì)；極其活潑，極易與多種胺類、醇類及其它一些化合物反應(yīng)，生成酮、酯、酸等；遇熱分解、遇水它一些化合物反應(yīng)，生成酮、酯、酸等；遇熱分解、遇水發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)物有很強(qiáng)的腐蝕性。發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)物有很強(qiáng)的腐蝕性。聚碳酸酯10PCPC的的合合成成方方法法光氣法光氣法酯交換法酯交換法二、聚碳酸酯的合成二、聚碳酸酯的合成聚碳酸酯111. 1. 酯交換法酯交換法又叫又叫熔融縮聚法熔融縮聚法，在，在堿性催化劑堿性催化劑存在下，由存在下，由雙雙酚酚A A與與碳酸二苯酯碳酸二苯酯( (1 1:1.05mol) )在在高溫高溫、高真空度高真空度條件下，經(jīng)條件下，經(jīng)酯交換反應(yīng)酯交換反應(yīng)( (余壓余

8、壓1.331.336.65kPa;1756.65kPa;175230)230)和和縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)( (余壓小于余壓小于133Pa;295133Pa;295300)300)而生而生成成PCPC的一種工藝過程。的一種工藝過程。CCH3CH3OHOHOCOOn+ nCCH3CH3OOCOnOH+ 2n聚碳酸酯12CCH3CH3OHOH+ 2 NaOHCCH3CH3OONaNa+ 2 H2O2. 2. 光氣法光氣法 光氣界面縮聚法光氣界面縮聚法合成是在合成是在常溫常壓下，由雙酚常溫常壓下，由雙酚A A鈉鹽與光氣鈉鹽與光氣進(jìn)行進(jìn)行界面縮聚界面縮聚得到得到PCPC，化學(xué)反應(yīng)式為，化學(xué)反應(yīng)式為 光氣溶液縮

9、聚法光氣溶液縮聚法是將光氣通入雙酚是將光氣通入雙酚A A的的吡啶溶液吡啶溶液中進(jìn)行。中進(jìn)行。此法中所用此法中所用吡啶有吡啶有惡臭惡臭、易燃易爆易燃易爆、有一定、有一定毒性毒性、污染環(huán)境污染環(huán)境，給，給生產(chǎn)操作帶來困難，操作人員需要特殊勞動(dòng)保護(hù)，且生產(chǎn)操作帶來困難，操作人員需要特殊勞動(dòng)保護(hù)，且吡啶較貴吡啶較貴，溶劑及沉淀劑需分離回收，致使過程復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差溶劑及沉淀劑需分離回收，致使過程復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)性差。故。故該法處該法處于被限制發(fā)展的狀況于被限制發(fā)展的狀況。CCH3CH3OONaNaCClClOCCH3CH3OOCO+ 2n NaClnnn聚碳酸酯131 1、PCPC的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 目前，具有工業(yè)

10、價(jià)值的目前，具有工業(yè)價(jià)值的PCPC是芳香族是芳香族PCPCCH3CH3OOCOn難以彎曲。剛性難以彎曲。剛性，機(jī)械強(qiáng)度、，機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、耐化學(xué)藥品性、耐候性耐熱性、耐化學(xué)藥品性、耐候性和尺寸穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性，在有機(jī)溶劑中，在有機(jī)溶劑中的溶解性和吸水性的溶解性和吸水性。柔順性柔順性 ，易于發(fā)，易于發(fā)生分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，加生分子內(nèi)旋轉(zhuǎn)，加大溶解性和吸水性大溶解性和吸水性極性較大，分子鏈中較薄弱部極性較大，分子鏈中較薄弱部分。易水解斷裂，易溶于極性分。易水解斷裂，易溶于極性有機(jī)溶劑，電絕緣性能有機(jī)溶劑，電絕緣性能 。結(jié)構(gòu)對(duì)稱結(jié)構(gòu)對(duì)稱三、聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)與性能三、聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)與性能聚碳酸酯14 剛性相

11、當(dāng)大的剛性相當(dāng)大的PCPC分子鏈及相互間較大引力使分子鏈及相互間較大引力使彼此纏結(jié)不易解除，分子鏈間相對(duì)滑動(dòng)困難彼此纏結(jié)不易解除，分子鏈間相對(duì)滑動(dòng)困難； 聚合物在外力作用下聚合物在外力作用下不易變形，尺寸穩(wěn)定性不易變形，尺寸穩(wěn)定性提高提高； 大分子鏈大分子鏈取向困難，結(jié)晶不易，無定形態(tài)取向困難，結(jié)晶不易，無定形態(tài)； 外力強(qiáng)迫取向后，分子鏈不易松弛，外力強(qiáng)迫取向后，分子鏈不易松弛，PCPC制品制品內(nèi)的殘留內(nèi)應(yīng)力難以自行消除。內(nèi)的殘留內(nèi)應(yīng)力難以自行消除。聚碳酸酯15(2) PC(2) PC的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)易形成長而硬的易形成長而硬的原纖維狀結(jié)構(gòu)原纖維狀結(jié)構(gòu)。它們混合交錯(cuò)。它們混合交

12、錯(cuò)地連接組成疏松的網(wǎng)絡(luò)，使高聚物中存在大量地連接組成疏松的網(wǎng)絡(luò)，使高聚物中存在大量微空隙微空隙。原纖維內(nèi)部分子斂集的原纖維內(nèi)部分子斂集的規(guī)整度規(guī)整度及及分子間的作用分子間的作用力力都較大，成為一種都較大，成為一種整體性的結(jié)構(gòu)單元整體性的結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)外。當(dāng)外力作用時(shí)，首先是以原纖維為單位開始移動(dòng)。力作用時(shí)，首先是以原纖維為單位開始移動(dòng)。聚碳酸酯16聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同會(huì)給聚集態(tài)結(jié)構(gòu)不同會(huì)給PCPC樹脂帶來一些新特點(diǎn)。樹脂帶來一些新特點(diǎn)。 PC PC具有很高的沖擊強(qiáng)度？具有很高的沖擊強(qiáng)度？原因：原因：由于由于原纖維骨架原纖維骨架在高聚物中的在高聚物中的增強(qiáng)增強(qiáng)作用所作用所致；而聚合物中致；而聚合物中大量

13、微小空隙大量微小空隙的存在又使原纖維的存在又使原纖維骨架在受到?jīng)_擊作用時(shí)能迅速位移以致顯示出骨架在受到?jīng)_擊作用時(shí)能迅速位移以致顯示出更更高的彈性高的彈性。聚碳酸酯172 2、PCPC的性能的性能雙酚雙酚A A型型PCPC是無色或微黃色透明、剛硬、堅(jiān)韌的是無色或微黃色透明、剛硬、堅(jiān)韌的固體，微黃色是由于雙酚固體，微黃色是由于雙酚A A純度不高所致。透光純度不高所致。透光率達(dá)率達(dá)89%89%，無臭無味，密度，無臭無味，密度1.20g/cm1.20g/cm3 3。硬度大。硬度大于于PMMAPMMA，表面不易劃傷。，表面不易劃傷。聚碳酸酯181.1.結(jié)晶性結(jié)晶性 雙酚雙酚A A型型PCPC大分子鏈較僵

14、硬，結(jié)晶較困難，一大分子鏈較僵硬，結(jié)晶較困難，一般為般為無定型聚合物無定型聚合物，但分子量較低時(shí)有結(jié)晶趨勢(shì)。，但分子量較低時(shí)有結(jié)晶趨勢(shì)。結(jié)晶時(shí)，熔點(diǎn)結(jié)晶時(shí)，熔點(diǎn)，強(qiáng)度，強(qiáng)度，伸長率，伸長率，同時(shí)電絕，同時(shí)電絕緣性緣性，溶解性和吸濕性，溶解性和吸濕性。2.2.吸水性吸水性 PC PC大分子鏈上堆砌了大量大分子鏈上堆砌了大量苯環(huán)苯環(huán)且且極性低極性低，其吸水，其吸水性在通用工程塑料甚至所有熱塑性塑料中都是較小性在通用工程塑料甚至所有熱塑性塑料中都是較小的。的。 吸水主要原因：分子中的吸水主要原因：分子中的極性基團(tuán)極性基團(tuán)( (酯基等酯基等) )和和表表面吸附作用。面吸附作用。PCPC的吸水性小，一般

15、不會(huì)影響其制品的吸水性小，一般不會(huì)影響其制品的尺寸和形狀穩(wěn)定性，因此適于制造的尺寸和形狀穩(wěn)定性，因此適于制造精密精密制品。制品。聚碳酸酯193.3.力學(xué)性能力學(xué)性能n力學(xué)性能優(yōu)良，尤其是力學(xué)性能優(yōu)良，尤其是沖擊性能沖擊性能優(yōu)異，低溫下仍保持優(yōu)異，低溫下仍保持較高力學(xué)強(qiáng)度，是一種強(qiáng)韌性材料。在很寬范圍內(nèi)能較高力學(xué)強(qiáng)度，是一種強(qiáng)韌性材料。在很寬范圍內(nèi)能保持較好的保持較好的尺寸穩(wěn)定性尺寸穩(wěn)定性。n 沖擊強(qiáng)度沖擊強(qiáng)度非常突出，與非常突出，與GFGF增強(qiáng)酚醛和聚酯玻璃鋼相增強(qiáng)酚醛和聚酯玻璃鋼相當(dāng)。當(dāng)。n 拉伸應(yīng)力拉伸應(yīng)力- -應(yīng)變曲線屬應(yīng)變曲線屬硬硬而而韌韌類型，拉伸過程中產(chǎn)生類型，拉伸過程中產(chǎn)生明顯的

16、明顯的屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)，強(qiáng)度很高，強(qiáng)度很高，斷裂伸長率斷裂伸長率較大。較大。n 耐蠕變性耐蠕變性優(yōu)于優(yōu)于PAPA和和POMPOM，尺寸穩(wěn)定性高，而，尺寸穩(wěn)定性高，而耐疲勞強(qiáng)耐疲勞強(qiáng)度度較低、較低、缺口敏感性缺口敏感性高、高、耐磨性耐磨性較差較差。n 耐應(yīng)力開裂性耐應(yīng)力開裂性較差較差，主要是，主要是PCPC熔體粘度大熔體粘度大，成型時(shí)，成型時(shí)易產(chǎn)生易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力使，內(nèi)應(yīng)力使分子間力分子間力和和鏈的纏結(jié)數(shù)鏈的纏結(jié)數(shù)減少，減少，在外力作用下，在外力作用下，承受點(diǎn)減少承受點(diǎn)減少，易斷裂。，易斷裂。增加分子量增加分子量有有利于改善應(yīng)力開裂性能。利于改善應(yīng)力開裂性能。聚碳酸酯204.4.光學(xué)性能和

17、耐輻射性光學(xué)性能和耐輻射性 PC PC無色透明，透光性高，無色透明，透光性高，透光率透光率大于大于87%87%，最高可，最高可達(dá)達(dá)90%90%以上；以上；折射率折射率隨溫隨溫度的變化呈直線關(guān)系。由度的變化呈直線關(guān)系。由于折射率高，韌性高，適于折射率高，韌性高，適宜制作宜制作精密光學(xué)精密光學(xué)儀器。儀器。 PCPC的的耐輻射性能欠佳，耐輻射性能欠佳，高劑量輻射會(huì)使高劑量輻射會(huì)使PCPC薄膜的薄膜的高溫機(jī)械強(qiáng)度明顯下降。高溫機(jī)械強(qiáng)度明顯下降。PC材料不變形監(jiān)視窗材料不變形監(jiān)視窗聚碳酸酯215.5.化學(xué)性能化學(xué)性能n PC PC具有一定的耐化學(xué)藥品性，對(duì)具有一定的耐化學(xué)藥品性，對(duì)有機(jī)酯、稀無有機(jī)酯、稀

18、無機(jī)酸、鹽類、油、脂肪烴及醇機(jī)酸、鹽類、油、脂肪烴及醇都比較穩(wěn)定；都比較穩(wěn)定；n 不耐稀堿、濃酸、王水、氯烴、胺、酮、酯、不耐稀堿、濃酸、王水、氯烴、胺、酮、酯、芳烴及糠醛等。酯基存在使芳烴及糠醛等。酯基存在使PCPC較容易溶于極性有機(jī)較容易溶于極性有機(jī)溶劑。溶劑。n 常用的溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯乙烷。常用的溶劑是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯乙烷。聚碳酸酯226.6.熱性能熱性能n PCPC具有很高的耐熱性能和耐寒性具有很高的耐熱性能和耐寒性。長期使用長期使用溫度溫度可在可在-100-100130130范圍內(nèi)，脆化溫度范圍內(nèi)，脆化溫度-100-100，甚至在甚至在-180-180的低溫下，

19、仍具有一定韌性。的低溫下，仍具有一定韌性。n PCPC無明顯熔點(diǎn)無明顯熔點(diǎn)，220220230230呈熔融狀態(tài)，比通呈熔融狀態(tài)，比通用塑料的熔點(diǎn)高得多。用塑料的熔點(diǎn)高得多。PCPC在在320320以下很少降解，以下很少降解，330330340340出現(xiàn)降氧和熱降解。出現(xiàn)降氧和熱降解。聚碳酸酯237.7.電性能電性能nPCPC的的分子分子極性小極性小，T Tg g高，吸水性低高，吸水性低，因此具有，因此具有優(yōu)優(yōu)良的電絕緣性能良的電絕緣性能，但比非極性的聚合物差。，但比非極性的聚合物差。n在較寬的溫度范圍和潮濕條件下，仍可保持較優(yōu)在較寬的溫度范圍和潮濕條件下，仍可保持較優(yōu)異的電性能異的電性能，如介

20、電常數(shù)和介電損耗角正切在室，如介電常數(shù)和介電損耗角正切在室溫至溫至125125范圍內(nèi)范圍內(nèi)幾乎不變幾乎不變；在；在120120加熱后，電加熱后，電性能也基本保持不變；在性能也基本保持不變；在-40-40-120-120的低溫下，的低溫下，體積電阻率僅比常溫下稍有降低體積電阻率僅比常溫下稍有降低聚碳酸酯248.8.穩(wěn)定性穩(wěn)定性 PC PC加工溫度高加工溫度高(300(300或更高或更高) )，在存在，在存在水、鐵或殘余水、鐵或殘余堿堿等雜質(zhì)的情況下，樹脂易變黃，分子量降低。堿的等雜質(zhì)的情況下，樹脂易變黃，分子量降低。堿的存在會(huì)引起變黃、支化和交聯(lián)。存在會(huì)引起變黃、支化和交聯(lián)。 PC PC吸水性高

21、于聚烯烴，但吸水性高于聚烯烴，但不影響尺寸穩(wěn)定性不影響尺寸穩(wěn)定性。一般。一般PCPC吸水率吸水率0.15%0.15%，2525是吸水率是吸水率0.34%0.34%，100100時(shí)為時(shí)為0.48%0.48%。能耐。能耐6060熱水，在熱水，在更高溫度水中易開裂更高溫度水中易開裂。樹脂。樹脂中雜質(zhì)可以與水反應(yīng)，降低機(jī)械性能。中雜質(zhì)可以與水反應(yīng)，降低機(jī)械性能。聚碳酸酯25 PC PC耐候性較好耐候性較好，對(duì)，對(duì)熱、空氣、臭氧熱、空氣、臭氧穩(wěn)定性很好。制品穩(wěn)定性很好。制品在室外暴露在室外暴露1 1年，力學(xué)性能基本不變。但較長時(shí)間暴露于年，力學(xué)性能基本不變。但較長時(shí)間暴露于紫外光紫外光時(shí)，會(huì)因時(shí)，會(huì)因光

22、氧化反應(yīng)光氧化反應(yīng)而發(fā)黃、降解、變脆。故常而發(fā)黃、降解、變脆。故常加入加入光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑等以改善其性能。等以改善其性能。9.9.耐老化性和阻燃性耐老化性和阻燃性 PC PC可燃，燃燒時(shí)火焰呈淡黃色，離開火可燃，燃燒時(shí)火焰呈淡黃色，離開火焰后立即自動(dòng)熄滅。焰后立即自動(dòng)熄滅。聚碳酸酯26四、四、PCPC的物理改性的物理改性 在在復(fù)合改性復(fù)合改性中，單純利用填料進(jìn)行中，單純利用填料進(jìn)行填充改性填充改性的方法很少使用，所以目前的方法很少使用，所以目前主要集中在增強(qiáng)主要集中在增強(qiáng)和共混改性和共混改性方面，尤其是共混改性。方面，尤其是共混改性。PCPC的物理改性方法的物理改性方法填充

23、改性填充改性增強(qiáng)改性增強(qiáng)改性共混改性共混改性( (又稱合金化又稱合金化) )聚碳酸酯271 1 纖維增強(qiáng)纖維增強(qiáng)PCPC 為顯著提高為顯著提高拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及其模量拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度及其模量等等機(jī)械性機(jī)械性能能，在，在PCPC樹脂中加入樹脂中加入纖維狀物質(zhì)纖維狀物質(zhì)（如（如GFGF、CFCF、硼、硼纖維、石棉纖維等），便可得到增強(qiáng)纖維、石棉纖維等），便可得到增強(qiáng)PCPC。在市場。在市場經(jīng)濟(jì)條件下，評(píng)價(jià)材料時(shí)往往考慮經(jīng)濟(jì)條件下，評(píng)價(jià)材料時(shí)往往考慮性能性能/ /價(jià)格比價(jià)格比。由于由于GFGF機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性好、吸水性小、尺寸機(jī)械強(qiáng)度高、耐熱性好、吸水性小、尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良、價(jià)格低廉，因此，穩(wěn)定

24、性優(yōu)良、價(jià)格低廉，因此，增強(qiáng)增強(qiáng)PCPC主要用主要用GFGF及其織物來制造及其織物來制造。聚碳酸酯282 PC2 PC共混改性共混改性 PC/ABS PC/ABS合金是一種合金是一種異質(zhì)異質(zhì)多相多相體系體系，品種眾多品種眾多，綜，綜合了合了ABSABS和和PCPC兩者的優(yōu)良性能，是一種兩者的優(yōu)良性能，是一種性能全面性能全面的的聚合物合金。聚合物合金。 ABSABS的耐熱性、耐沖擊性和拉伸的耐熱性、耐沖擊性和拉伸性能，使性能，使ABSABS應(yīng)用于高性能領(lǐng)域；應(yīng)用于高性能領(lǐng)域；PCPC的成本和的成本和熔體粘度，熔體粘度，流動(dòng)性，改善其加工性能，流動(dòng)性，改善其加工性能，制品內(nèi)制品內(nèi)應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度，使

25、應(yīng)力和沖擊強(qiáng)度，使PCPC可用于可用于薄壁長流程薄壁長流程的制品加的制品加工。工。聚碳酸酯29PC的的加工特性加工特性五、五、PCPC的加工特性的加工特性吸水性吸水性 結(jié)晶和結(jié)晶和收縮率收縮率 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 流變性能流變性能 聚碳酸酯301 1 吸水性吸水性 n PC PC的主鏈結(jié)構(gòu)中含有的主鏈結(jié)構(gòu)中含有酯基，有親水性酯基，有親水性，可吸水。在空，可吸水。在空氣中，常溫下的氣中，常溫下的平均吸水率平均吸水率為為0.150.150.20%0.20%，吸水后性能變，吸水后性能變化不大?；淮?。n 成型加工時(shí)，成型加工時(shí)，控制控制PCPC的水分含量的水分含量是保證制品質(zhì)量的關(guān)是保證制品質(zhì)量的關(guān)鍵

26、環(huán)節(jié)之一，應(yīng)控制在鍵環(huán)節(jié)之一，應(yīng)控制在0.02%0.02%以下。以下。n 高溫高溫成型加工過程中，水分使分子鏈上的酯鍵產(chǎn)生成型加工過程中，水分使分子鏈上的酯鍵產(chǎn)生水水解和降解解和降解，分子量，分子量，還會(huì)導(dǎo)致制品出現(xiàn)銀絲、氣泡和裂，還會(huì)導(dǎo)致制品出現(xiàn)銀絲、氣泡和裂紋等，造成力學(xué)性能，尤其是沖擊韌性劣化，材料的抗開紋等，造成力學(xué)性能，尤其是沖擊韌性劣化，材料的抗開裂能力裂能力。n 成型加工前成型加工前須進(jìn)行干燥處理須進(jìn)行干燥處理，干燥溫度低于，干燥溫度低于135135，宜宜選選120120。聚碳酸酯312 2 結(jié)晶和收縮率結(jié)晶和收縮率 PC PC是非結(jié)晶性塑料，在通常的成型加工條件下很少結(jié)是非結(jié)晶

27、性塑料，在通常的成型加工條件下很少結(jié)晶。但在特定條件下，如用晶。但在特定條件下，如用溶液法制備薄膜溶液法制備薄膜時(shí)，會(huì)出現(xiàn)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)正交晶系正交晶系的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。成型收縮率低，一般在的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。成型收縮率低，一般在0.50.50.8%0.8%范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。3 3 熱穩(wěn)定性熱穩(wěn)定性 PCPC在在320320以下很少降解，在以下很少降解，在330330340340出現(xiàn)氧出現(xiàn)氧化發(fā)熱，引起化發(fā)熱，引起熱氧降解熱氧降解。透明。透明PCPC的的注塑注塑溫度高溫度高達(dá)達(dá)310310，不會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲等。可見，不會(huì)出現(xiàn)氣泡、銀絲等?？梢奝CPC加加工溫度高工溫度高。這就要求注塑和擠出機(jī)要有良好的。這就要求

28、注塑和擠出機(jī)要有良好的溫度調(diào)控裝置和較高注射壓力溫度調(diào)控裝置和較高注射壓力。聚碳酸酯324 4 流變性能流變性能 熔融狀態(tài)下的熔融狀態(tài)下的PCPC粘度在很寬的剪切范圍內(nèi)基本不變，粘度在很寬的剪切范圍內(nèi)基本不變，流變性流變性接近于牛頓型流體接近于牛頓型流體，主要與，主要與溫度溫度有關(guān)。有關(guān)。PCPC粘度粘度大，是大，是熱敏性熱敏性的，的，熔體粘度熔體粘度對(duì)溫度的變化比較敏感，對(duì)溫度的變化比較敏感，溫度下降時(shí)，熔體粘度增大很快。冷卻速率快，制品溫度下降時(shí)，熔體粘度增大很快。冷卻速率快，制品易產(chǎn)生易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力內(nèi)應(yīng)力，因此，成型后應(yīng)，因此，成型后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理立即進(jìn)行熱處理，溫，溫度范圍在度范圍在1

29、10110120120之間。之間。聚碳酸酯335 5、PCPC的加工方法的加工方法 PC PC加工性能優(yōu)良，可采用多種方法加工，如注塑、加工性能優(yōu)良，可采用多種方法加工，如注塑、擠出、吹塑、壓延等。擠出、吹塑、壓延等。 注塑注塑是是主要成型方法主要成型方法，主要用于制造較精密的、承，主要用于制造較精密的、承受較大受較大沖擊負(fù)荷沖擊負(fù)荷的中、小型制品。的中、小型制品。 擠出成型擠出成型用于制造用于制造PCPC的的板板、管管和和棒棒等型材以及等型材以及薄膜薄膜，所用物料分子量較高，一般均在所用物料分子量較高，一般均在3.43.410104 4以上。以上。 用用吹塑吹塑成型方法可生產(chǎn)成型方法可生產(chǎn)P

30、CPC的的包裝容器包裝容器。聚碳酸酯34三、三、PCPC的應(yīng)用的應(yīng)用PC PC 的的應(yīng)應(yīng) 用用汽車汽車 電子電器電子電器 光學(xué)光學(xué) 建筑建筑 包裝包裝 航空航天航空航天 醫(yī)療器械醫(yī)療器械 辦公設(shè)備辦公設(shè)備 聚碳酸酯35PCPC燈罩燈罩標(biāo)致標(biāo)致PCPC后車窗后車窗PC透明電器PCPC電源盒電源盒PCPC板用于按鈕箱板用于按鈕箱聚碳酸酯36VCDVCD光盤光盤PCPC透明保護(hù)鏡透明保護(hù)鏡聚碳酸酯37聚碳酸酯38PCPC板材封頂板材封頂聚碳酸酯39透透明明的的PCPC過過濾濾器器PC容器PC杯子PCPC片材片材聚碳酸酯40用于高壓消毒的用于高壓消毒的PCPC托盤托盤( (墊子墊子) )使用使用PCP

31、C無針?biāo)幬镒⑸湎到y(tǒng)無針?biāo)幬镒⑸湎到y(tǒng)向向心心臟臟輸輸入入輸輸出出血血液液的的PCPC產(chǎn)產(chǎn)品品聚碳酸酯41對(duì)對(duì)講講機(jī)機(jī)的的P CP C外外殼殼打打線線柱柱外外殼殼微穿孔微穿孔PCPC吸聲膜吸聲膜聚碳酸酯42防結(jié)露防結(jié)露PCPC板板 PCPC管材、異型材管材、異型材聚碳酸酯43PCPC管、護(hù)欄燈管管、護(hù)欄燈管PCPC頭盔與面罩頭盔與面罩聚碳酸酯44CLS20CLS20型金屬化型金屬化PCPC膜介質(zhì)直流固定電容器膜介質(zhì)直流固定電容器PCPC膜電容器膜電容器聚碳酸酯45新一代新干線新一代新干線“N700N700系系”車車窗窗PCPC接線箱接線箱聚碳酸酯46PCPC絲印絲印PCPC夾具夾具聚碳酸酯47思考

32、題思考題聚碳酸酯486 6 雙酚雙酚A A型型PCPC可以結(jié)晶嗎？為什么一般總是得到無定形制品可以結(jié)晶嗎？為什么一般總是得到無定形制品? ?雙酚雙酚A A型聚碳酸酯可以結(jié)晶，但由于型聚碳酸酯可以結(jié)晶，但由于PCPC分子分子主鏈的剛性主鏈的剛性及及苯環(huán)的苯環(huán)的體積效應(yīng)體積效應(yīng)，使它的，使它的結(jié)晶能力較差結(jié)晶能力較差。因?yàn)?。因?yàn)镻CPC聚合物成型時(shí)聚合物成型時(shí)熔融溫熔融溫度和玻璃化溫度度和玻璃化溫度皆遠(yuǎn)高于制品成型的模溫，很快就從熔融溫度皆遠(yuǎn)高于制品成型的模溫，很快就從熔融溫度降低到玻璃化溫度以下，降低到玻璃化溫度以下，完全來不及結(jié)晶完全來不及結(jié)晶，只能得到無定形制，只能得到無定形制品。品。7 7

33、 雙酚雙酚A A型型PCPC的主要缺點(diǎn)是什么？如何克服這些缺點(diǎn)？的主要缺點(diǎn)是什么？如何克服這些缺點(diǎn)？雙酚雙酚A A型型PCPC的主要缺點(diǎn)是熔體粘度高、加工流動(dòng)性差、制品殘余的主要缺點(diǎn)是熔體粘度高、加工流動(dòng)性差、制品殘余內(nèi)應(yīng)力大、高溫易水解、價(jià)格高等?？朔@些缺點(diǎn)的主要手段內(nèi)應(yīng)力大、高溫易水解、價(jià)格高等?？朔@些缺點(diǎn)的主要手段是共混和共聚改性。是共混和共聚改性。8 8 聚酯聚碳酸酯結(jié)構(gòu)與雙酚聚酯聚碳酸酯結(jié)構(gòu)與雙酚A A型型PCPC有何不同？它何以具有更高的有何不同？它何以具有更高的耐熱性？耐熱性？聚酯聚碳酸酯是分子鏈中含有雙酚聚酯聚碳酸酯是分子鏈中含有雙酚A A型型PCPC鏈節(jié)與雙酚鏈節(jié)與雙酚A

34、 A對(duì)苯二甲對(duì)苯二甲酸酯鏈節(jié)的共聚物，其中，對(duì)苯二甲酸雙酚酸酯鏈節(jié)的共聚物，其中，對(duì)苯二甲酸雙酚A A酯的含量一般不超酯的含量一般不超過過25%25%，在此范圍內(nèi)，其含量增大，在此范圍內(nèi)，其含量增大，共聚物耐熱性共聚物耐熱性比純雙酚比純雙酚A A型型PCPC提高幅度增大，即具有更高的耐熱性，但流動(dòng)性和沖擊韌性提高幅度增大，即具有更高的耐熱性，但流動(dòng)性和沖擊韌性下降幅度也增大?？谷渥冃?、耐老化性優(yōu)于雙酚下降幅度也增大?？谷渥冃浴⒛屠匣詢?yōu)于雙酚A A型型PCPC。聚碳酸酯499.3 9.3 其他類型的聚碳酸酯其他類型的聚碳酸酯1 1 鹵代雙酚鹵代雙酚A A型聚碳酸酯型聚碳酸酯（Polycarbo

35、nates of halogenated Bisphenol-A type） 白色粉末狀樹脂。白色粉末狀樹脂。 按分子組成單元，目前主要有兩類結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。按分子組成單元，目前主要有兩類結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品。 CH3CH3OOCOXXXXnX = Br , Cl均縮聚物均縮聚物 CH3CH3OOCOCH3CH3OOCOXXXXPqn共縮聚物共縮聚物 聚碳酸酯50 與普通聚與普通聚PCPC相比相比，鹵代雙酚，鹵代雙酚A A型型PCPC具有更高的具有更高的Tm 、Tg和和拉伸強(qiáng)度和優(yōu)良的阻燃性。溴代物比氯代物更耐高溫、拉伸強(qiáng)度和優(yōu)良的阻燃性。溴代物比氯代物更耐高溫、更阻燃。但是，鹵代雙酚更阻燃。但是，鹵代雙酚

36、A A型型PCPC的的成型加工性能都較差成型加工性能都較差。表表1 1 鹵代雙酚鹵代雙酚A A型聚碳酸酯的主要性能型聚碳酸酯的主要性能項(xiàng)目項(xiàng)目普通雙普通雙酚酚A A型型PCPC四溴四溴雙雙酚酚A A型型PCPC四氯四氯雙雙酚酚A A型型PCPC相對(duì)密相對(duì)密度度1.18-1.18-1.201.201.91.91.421.42熔融溫熔融溫度度/220-230220-230350-370350-370250-260250-260玻璃化玻璃化溫度溫度/145-150145-150225225180180拉伸強(qiáng)拉伸強(qiáng)度度/MPa/MPa6060100100100100阻燃性阻燃性可燃可燃不不 燃燃不不

37、燃燃聚碳酸酯512 2 聚酯碳酸酯（聚酯碳酸酯（Polyester-carbonates, PEC）CH3CH3OOCOPqCH3CH3OCOOCO 聚酯碳酸酯大分子鏈中兼有聚酯碳酸酯大分子鏈中兼有聚苯二甲酸雙酚聚苯二甲酸雙酚A A酯嵌段酯嵌段和和雙酚雙酚A A型型PCPC嵌段嵌段，因此它兼具了聚芳酯的，因此它兼具了聚芳酯的高耐熱性高耐熱性和和PCPC突突出的沖擊強(qiáng)度出的沖擊強(qiáng)度，連續(xù)使用溫度可達(dá)連續(xù)使用溫度可達(dá)160-170160-170（雙酚（雙酚A A型型PCPC為為110-120110-120），短時(shí)間處于），短時(shí)間處于380380下質(zhì)量也不會(huì)有明顯變化下質(zhì)量也不會(huì)有明顯變化；其耐；其

38、耐蠕變性和耐老化性、耐環(huán)境開裂性也很好，能經(jīng)受蠕變性和耐老化性、耐環(huán)境開裂性也很好，能經(jīng)受132132高溫蒸汽反復(fù)消毒處理而不泛黃高溫蒸汽反復(fù)消毒處理而不泛黃。聚碳酸酯523 3 有機(jī)硅有機(jī)硅- -聚碳酸酯聚碳酸酯 是是聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷- -雙酚雙酚A A型型PCPC的的嵌段共聚物嵌段共聚物( (Silicone-polycarbonate block copolymer) )，結(jié)構(gòu)式為：，結(jié)構(gòu)式為：CH3CH3OCH3CH3OOCSiOOCH3CH3pqn大分子鏈中含有一定數(shù)量的大分子鏈中含有一定數(shù)量的有機(jī)硅嵌段有機(jī)硅嵌段和和PCPC嵌段嵌段。隨隨有機(jī)硅嵌段有機(jī)硅嵌段長短長短及其

39、及其所占比例所占比例的變化，對(duì)產(chǎn)品的變化，對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。有機(jī)硅嵌段含量性能影響很大。有機(jī)硅嵌段含量，軟化溫度，軟化溫度，加工溫度和分解溫度加寬，伸長率加大，機(jī)械強(qiáng)加工溫度和分解溫度加寬，伸長率加大，機(jī)械強(qiáng)度逐漸度逐漸 。堅(jiān)韌堅(jiān)韌而而透明透明。由于分子中大量硅。由于分子中大量硅- -氧氧鍵的存在，對(duì)氧氣的透過率比普通鍵的存在，對(duì)氧氣的透過率比普通PCPC約高約高1010倍。倍。同時(shí)，對(duì)無機(jī)材料，尤其是玻璃等含硅材料的粘同時(shí)，對(duì)無機(jī)材料，尤其是玻璃等含硅材料的粘接力大為提高。接力大為提高。聚碳酸酯53 目前，有機(jī)硅目前，有機(jī)硅- -聚碳酸酯嵌段共聚物主要被用來制聚碳酸酯嵌段共聚物主要被用來制造造光學(xué)透明薄膜（片）光學(xué)透明薄膜（片）和和選擇性滲透膜選擇性滲透膜。其中，選擇。其中，選擇性