聚碳酸酯PC的各種性能及其成型特性個人總結含圖表

1、· 聚碳酸酯（PC）的性能    聚碳酸酯（PC）是一種線型碳酸聚酯，分子中碳酸基團與另一些基團交替排列，這些基團可以是芳香族，可以是脂肪族，也可以兩者皆有。雙酚A型PC是最重要的工業(yè)產(chǎn)品。雙酚A型PC是一種無定形的工程塑料，具有良好的韌性、透明性和耐熱性。碳酸酯基團賦予韌性和耐用性，雙酚A基團賦予高的耐熱性。而PC的一些主要應用至少同時要求這兩種性能。表2-30列出了通用級聚碳酸酯的性能。    表2-30 通用級聚碳酸酯的性能性能數(shù)值性能數(shù)值拉升強度/MPa60-70玻璃環(huán)轉變溫度/150拉伸率（%）60-130熔融溫度

2、/220-230彎曲強度/MPa100-120比熱容/J/(g.)1.17彎曲彈性模量/GPa熱導率/W/(m.)0.24壓縮強度/MPa80-90線膨脹系數(shù)/（x10-5/）5-7簡支梁沖擊強度（缺口）/(kJ/m2)50-70熱變形溫度（1.82MPa）/130-140布氏硬度150-160熱分解溫度/340疲勞強度/MPa106周期10.5催化溫度/-100107周期7.5     力學性能    聚碳酸酯的缺點是耐疲勞強度較低，耐磨性較差，摩擦因數(shù)大。聚碳酸酯制品容易產(chǎn)生應力開裂，內應力產(chǎn)生的原因主要是由于強迫取向的

3、大分子間相互作用造成的。如果將聚碳酸酯的彎曲試樣進行撓曲并放置一定時間，當超過其極限應力時便會發(fā)生微觀撕裂。在一定應變下發(fā)生微觀撕裂時間與應力之間的關系依賴于聚碳酸酯的平均相對分子質量。如果聚碳酸酯制品在成型加工過程中因溫度過高等原因發(fā)生分解老化，或者制品本身存在缺口或熔接縫，以及制品在化學氣體中使用，那么，發(fā)生微觀撕裂的時間將會大大縮短，其極限應力值也將大幅度下降。     熱性能    聚碳酸酯的耐熱性較好，未填充聚碳酸酯的熱變形溫度大約為130，玻璃纖維增強后可使這個數(shù)值再增加10。長期使用溫度可達120，同

4、時又具有優(yōu)良的耐寒性，脆化溫度為-100。低于100時，在負載下的蠕變率很低。聚碳酸酯沒有明顯的熔點，在220-230呈熔融狀態(tài)。由于其分子鏈剛性大，所以它的熔體粘度較高。     電性能    聚碳酸酯由于極性小，玻璃化轉變溫度高，吸水率低，因此具有優(yōu)良的電性能。表2-31列出了通用級聚碳酸酯的電性能。    表2-31 通用級聚碳酸酯的電性能電性能20125體積電阻率/.cm4.0x10162.0x1014節(jié)電強度/（kV/mm）薄膜100 200厚圓片20-22 介電常

5、數(shù)50Hz3.13.1103Hz3.13.0介質損耗角正切50Hz(6-7)x10-47x10-4103Hz2x10-32x10-2     耐化學藥品性能    聚碳酸酯對酸性及油類介質穩(wěn)定，但不耐堿，溶于氯代烴。PC有較好的耐水解性，但長期浸入沸水中易引起水解和開裂，不能應用于重復經(jīng)受高壓蒸汽的制品。PC易受某些有機溶劑的侵蝕，雖然它可以耐弱酸、脂肪烴、醇的水溶液，但可以溶解在含氯的有機溶劑中。遇到丙酮等酮類溶劑時會發(fā)生應力開裂現(xiàn)象。 聚碳酸酯的性能聚碳酸酯是一種無定形、透明的熱塑性聚合物，無味、無臭、無毒，具

6、有綜合均衡的機械性能、熱性能及介電性能，是一種性能優(yōu)良的工程塑料。     1.力學性能     聚碳酸酯具有優(yōu)良的力學性能，其突出特點是沖擊強度高，在熱望性樹脂中名列前茅。蠕變性小，尺寸穩(wěn)定性好，在低溫下仍能保持較高的機械強度。缺點是耐疲勞強度較低，容易產(chǎn)生應力開裂，耐磨性較差。表2-3-1示出了通用級聚碳酸酯的機械性能。圖2-3-3示出了聚碳酸酯的應力-應變曲線。圖2-3-42-3-7分別示出了聚碳酸酯的拉伸強度、彎曲強度、彎曲彈性模量、沖擊強度與溫度的關系。聚碳酸酯的耐蠕變性在熱塑性工程塑料中優(yōu)于尼龍和聚甲醛

7、，這是聚碳酸酯尺寸穩(wěn)定性好的重要標志。表2-3-2和表2-3-3分別示出了聚碳酸酯在室溫和100下的蠕變情況。 圖2-3-8為聚碳酸酯的蠕變曲線。聚碳酸酯與其它大多數(shù)工程塑料相比，耐磨性較差，摩擦因數(shù)較大。表2-3-4列舉了不同條件下聚碳酸酯的摩擦因數(shù)。聚碳酸酯制品的內應力和應力開裂是個較為突出的問題。內應力產(chǎn)生的原因主要是由于強迫取向的人分子間相互作用造成的。 如果將聚碳酸的彎曲試樣進行撓曲并放置一定時間，當超過其極限應力時便會發(fā)生微觀撕裂。圖2-3-9示出了在一定應變下，發(fā)生微觀撕裂時間與應力之間的關系。從圖中可知，當聚碳酸酯的平均分子量在2.4×104以上時，其可承受

8、30MPa以上的應力；而當平均分子量為2.2×104時，則為20MPa左右。當殘留應力或制品所承受的應力在此數(shù)值以下時，一股不會發(fā)生應力開裂。但是，如果聚碳酸酯制品在成型加工過程中因溫度過高等原因發(fā)生分解老化，或者制品本身存在缺口或熔接縫，以及制品在化學氣體中使用，那么，發(fā)生微觀撕裂的時間將會大大縮短，其極限應力值也將大幅度下降。表2-3-5示出了聚碳酸酯在不同載荷條件下的容許應力。 2熱性能    聚碳酸酯的耐熱性較好，長期使用溫度可達120，同叫又具有優(yōu)良的耐寒性，脆化溫度為-100。表2-3-6示出了通用級聚碳酸酯的熱性能。 &

9、#160;  聚碳酸酯沒有明顯的熔點，在220230呈熔融狀態(tài)，由于其分子鏈剛性大，所以它的熔體粘度較高。表2-3-7列舉了聚碳酸酯熔體粘度與平均分子量的關系。圖2-3-10和2-3-11分別示出了聚碳酸酯的熱導率、比熱容與溫度的關系。    3電性能    聚碳酸酯由于極性小，玻璃化溫度高，吸水率低，因此具有優(yōu)良的電性能。表2-3-8示出了通用級聚碳酸酯的電性能。圖2-3-12示出了聚碳酸酯的體積電阻率與溫度的關系。圖2-3-13示出了聚碳酸酯的介電強度與溫度及試樣厚度的關系。  4耐化學藥品性能

10、60;聚碳酸酯對酸性及油類介質穩(wěn)定，但不耐堿，溶于氯代烴，長期浸入沸水中易引起水解和開裂。表2-3-9示出了聚碳酸酯在室溫下的耐化學藥品性。    5老化性能     聚碳酸酯在波長為290nm附近的紫外線作用下，會發(fā)生光氧化反應而逐漸老化。老化先從表面黃變開始，由于分支主鏈的斷裂，導致分子量降低以及機械強度下降，最終發(fā)生龜裂。因此，通常需要加入紫外線吸收劑以捉高聚碳酸酯的防老化性能。另外，在聚碳酸酯樹脂中，常含自少量未反應的裂酚A及副產(chǎn)物氯化鈉等無機鹽，它們的存在也會加速聚碳酸醋的光化過程。在高溫下，酸性介質中，游離裂酚A

11、不穩(wěn)定，它叫分解產(chǎn)生醌類化合物和苯酚，并使樹脂變色。聚碳酸酯主要商品的性能    表2-35列出了南京聚隆化學實業(yè)有限公司生產(chǎn)的聚碳酸酯的性能。表2-36列出了寧波信高股份有限公司聚碳酸酯牌號、性能特點及應用，表2-37列出了其性能。表2-38列出了美國GE公司Lexan聚碳酸酯的性能。     表2-35南京聚隆化學實業(yè)有限公司聚碳酸酯性能性能測試標準CEACG4CRCCSACSR0密度/（g/cm3）ISO11831.171.321.211.441.14拉伸強度/MPaISO52760100555550斷裂伸長率（%）I

12、SO527403202020彎曲強度/MPaISO17870170758085簡支梁缺口沖擊強度/（kJ/M2）ISO1805510555040洛氏硬度（R）ISO2039/2  116  熱變形溫度（0.45MPa）/ISO75 145130125100阻燃性UL94  V-0 V-0表面電阻/ISO167  1017  塑模收縮率（%）    吸水率（23,24h）（%）ISO62  0.15 

13、0;應 用 電動工具殼， 頭盔，紡織紗管、梭子等電動工具外殼， 攝像機等外觀部件電器配件、插頭插座、開關、骨架、燈具、繞線架汽車儀表板、擋泥板，電動工具、手機、計算機外殼， 大型薄壁制件計算機機架，手機外殼，打印機、復印機外殼特 征 PC/PE合金，耐溶劑、耐沸水20%玻纖增強，耐熱，產(chǎn)品外觀光滑，精度高通用， 無鹵阻燃級PC/ABS合金， 高流動PC/ABS合金、無鹵阻燃級     表2-36 寧波信高股份有限公司聚碳酸酯牌號、性能特點及應用類型牌號特征應用增強級

14、PC101，G2-G6高強度，耐熱，耐疲勞和應力開裂，低收縮開關部件、配電板、精密儀器零件、相機外殼、各種小模數(shù)齒輪、水泵葉輪、電動工具外殼、紡織機軸瓦等阻燃級PC201UL94V-0級， 保持PC優(yōu)良的物化性能耐溫、阻燃的電絕緣、耐火焰的熱圈、管子、郵電通信交接箱部件、高級開關外殼PC/ABS合金PC301高強度，高剛性，高沖擊強度，耐撓曲折，耐應力開裂性優(yōu)，加工性好機械結構件、電器部件、儀器儀表外殼、照相器材、交通標志板PC/PE合金PC401高沖擊強度，耐沸水性，耐應力開裂，加工性能好電器部件、管、板、容器、安全帽、紡織用紗管、電動工具罩、電機外殼  

15、60;  表2-37 寧波信高股份有限公司聚碳酸酯性能性能PC101-C4PA201PC301PC401熱變形溫度（1.82MPa）/137135120125沖擊強度（缺口）/（J/m2）101165不斷拉伸強度/MPa110735855彎曲強度/MPa1408198.283玻纖含量（%）20   密度/（g/cm3）1.341.241.161.18阻燃性（1.6/3.2mm，UL94）V-2V-0HBHB氧指數(shù)（%） 31  模塑收縮率（%）     表2-38 美國GE公司Lexa

16、n聚碳酸酯的性能（1）性能HF1110141L141161101181HP1HP2密度/（g/cm3）1.21.21.21.21.21.21.21.2熔體流動速率/（g/10min）2512.510.58.5725251705PDA批準狀態(tài)未批準未批準未批準未批準未批準未批準批準批準最低推薦熔融溫度/260282288302316260260277最高推薦熔融溫度/280304316329343282282293收縮率（%）0.0070.0070.0070.0070.0070.0070.0070.007短時間吸水率（%） 0.150.150.150.150.150.150.15長時間

17、吸水率（%） 0.350.350.350.350.350.350.35屈服拉伸 強度/MPa6262626262626262斷裂拉伸強度/MPa65.568.968.968.968.965.565.568.9屈服伸長率（%） 777 667斷裂伸長率（%）120130130135135120120125壓縮強度/MPa 86868686868686拉伸模量/MPa 2378237823782378237823782378彎曲模量/MPa23092344234423442344234423092137屈服彎曲強度/MPa14112811

18、09397979898壓縮模量/MPa 2378237823782378237823782378洛氏硬度（R） 118118118118118118 先比梁缺口沖擊強度（3.18mm）/（J/m）641747801907907907641694熱變形溫度（455kPa）/ 138138138138138138138熱變形溫度（1.82MPa）/127132132132132132127129玻璃化轉變溫度/ 154154154154154  氧指數(shù)（%） 2525 25   

19、阻燃性（UL級）31111133介電常數(shù)（60Hz） 3.173.173.173.173.17 3.17介電常數(shù)（1MHz） 2.962.962.962.962.96 2.96損耗因數(shù)（60hz） 0.00090.00090.00090.00090.0009 0.0009損耗因素（1MHz） 0.010.010.010.010.01 0.01耐電弧性/s 120120120120120  霧度（%）11111111折射指數(shù) 1.5861.5861.5861.5861.5861

20、.5681.586加工方式注塑注塑注塑注塑注塑擠出，注塑注塑注塑應用通用型醫(yī)用牌號通用型 通用型 通用型 通用型 通用型 醫(yī)用牌號醫(yī)用牌號特征尺寸穩(wěn)定性好，內脫模性好， 高流動性，透明抗沖，高回彈性和韌性， 高流動性，透明抗沖，高回彈性和韌性， 中等流動性， 透明中等流動性，透明抗沖，高回彈性和韌性， 粘度高，透明抗沖，高回彈性和韌性， 粘度高，透明符合美國藥典法要求， 透明， 內脫模性好符合美國藥典法要求， 透明， 內脫模性好 

21、60;   表2-38 美國GE公司Lexan聚碳酸酯的性能（2）性能HP3HP4HP5HW1210940341234134311密度/（g/cm3）1.21.21.21.21.241.351.431.2熔體流動速率/（g/10min）12.510.58.51610   PDA批準狀態(tài)批準批準批準未批準未批準未批準未批準未批準最低推薦熔融溫度/288288302266288316316 最高推薦熔融溫度/316316316282316338349 收縮率（%）0.0070.0070.0070.0040.0070.0030.0

22、030.002短時間吸水率（%）0.150.150.15 0.150.160.140.12長時間吸水率（%）0.350.350.35 0.350.290.260.23屈服拉伸 強度/MPa6262625962   斷裂拉伸強度/MPa68.968.968.962.055.8110.3131.0158.6屈服伸長率（%）777 7   斷裂伸長率（%）130130130909053 壓縮強度/MPa969696 86110124145拉伸模量/MPa237823782378&#

23、160;22415929861811582彎曲模量/MPa23442344234422062241551575839652屈服彎曲強度/MPa9893979797978891壓縮模量/MPa237823782378 22415239779010341洛氏硬度（R） 118118 118122121121先比梁缺口沖擊強度（3.18mm）/（J/m）747801907427641107107133熱變形溫度（455kPa）/138138138 138149152154熱變形溫度（1.82MPa）/132132132113132146146146玻璃化轉變溫

24、度/    152166166166氧指數(shù)（%）    3530.53030阻燃性（UL級）33331911介電常數(shù)（60Hz）3.173.173.17 3.013.173.353.53介電常數(shù)（1MHz）2.962.962.96 2.963.133.313.48損耗因數(shù)（60hz）0.00090.00090.0009 0.00090.00090.00110.0013損耗因素（1MHz）0.010.010.01 0.010.00730.0070.0067耐電弧性/s 

25、;   120120120120霧度（%）111 2   折射指數(shù)1.5861.5861.586 1.59   加工方式注塑注塑注塑注塑注塑注塑注塑注塑應用醫(yī)用牌號醫(yī)用牌號醫(yī)用牌號醫(yī)用牌號通用型通用型通用型通用型特征符合美國藥典 要求， 透明， 內脫模性好符合美國藥典 要求， 透明， 內脫模性好符合美國藥典 要求， 透明， 內脫模性好有色，耐化學品粘度高，中等流動性，阻燃，透明耐蠕變， 

26、拉伸強度高， 低收縮配方， 尺寸穩(wěn)定性好耐蠕變， 拉伸強度高， 低收縮配方， 尺寸穩(wěn)定性好耐蠕變， 拉伸強度高， 低收縮配方， 尺寸穩(wěn)定性好 聚碳酸酯的成型特性   聚碳酸酯的成型加工性能優(yōu)良。在粘流態(tài)時，它可用注射、擠出等方法成型加工。在玻璃化轉變溫度與熔融溫度之間，聚碳酸酯呈高彈態(tài)，在170-220之間，可采用吹塑和輥壓等方法成型加工。而在室溫下，聚碳酸酯具有相當大的強迫高彈形變能力和很高的沖擊強度，因此，可進行冷壓、冷拉、冷輥壓等冷成型加工。   

27、（）流變性與其他熱塑性塑料一樣，聚碳酸酯的熔體粘度隨相對分子質量的增大而增大，但在成型溫度較低時，熔體粘度增大很快，在成型溫度較高時，卻增大得較為緩慢。      聚碳酸酯的熔體粘度很高，粘度隨溫度的升高而明顯減小。溫度下降時，熔體粘度迅速增大，因此，成型時的冷卻、凝固和定型時間較短。     聚碳酸酯在高剪切速率下，熔體粘度隨剪切速率的增加而有所下降。但下降的幅度與其他熱塑性樹脂相比較小。而在低剪切速率下，熔體粘度隨剪切速率的變化更小，已接近牛頓流體的性質。因此，在聚碳酸酯成型時，通過調節(jié)溫度改善其流動

28、狀態(tài)，往往要比改變剪切速率更加有效。     （）吸水性聚碳酸酯分子中的極性基團及表面吸附作用是引起吸水的主要原因。含有水分的聚碳酸酯在受熱時，分子主鏈上的酯鍵容易發(fā)生水解反應使分子鏈斷裂，出現(xiàn)相對分子質量降低以及力學性能（尤其是沖擊強度）的劣化，制品的抗開裂能力明顯下降。另外，汽化的水分使制品的外觀質量也受到很大影響。因此，在成型過程中必須密切注意聚碳酸酯的含水量。     （）成型收縮率聚碳酸酯的成型收縮率一般在0.4 0.8的范圍內。它是由于聚碳酸酯在成型時的熱收縮、彈性回復導致膨脹、定向分子松弛引起收縮，以

29、及體積隨溫度發(fā)生變化等因素產(chǎn)生的綜合效應的緣故。聚碳酸酯成型時的熔融溫度、模具溫度、注射速度、保壓壓力等對成型收縮率都具有一定影響。     聚碳酸酯制品厚度對成型收縮率也有一定影響。當厚度為4.2mm時，成型收縮率最小；當厚度大于4.2mm時，成型收縮率隨厚度的增大而增大；當厚度小于4.2mm時，成型收縮率隨厚度的減小而急劇增大。     另外，為了減小聚碳酸酯在成型過程中的殘留形變和殘留應力，把成型收縮率控制在最小范圍，一般應將制品在120進行后處理1-2h。聚碳酸酯（PC）的注射成型  &

30、#160; 聚碳酸酯注射成型主要適用于制備尺寸不大，但較精密，能承受沖擊載荷的中小型制品。聚碳酸酯注射成型大多采用螺桿式注射機，通常采用單頭全螺紋、等螺距、壓縮漸變型螺桿。為了減少注射時的逆流現(xiàn)象，可使用錐形尖頭或頭部帶止逆結構的螺桿。     聚碳酸酯的熔體粘度高，注射機除用大通道結構的密閉式噴嘴外，通常使用延長型的開式噴嘴。這種噴嘴在開模時，可以帶走噴嘴口前端的低溫物料，從而提高制品品質。     干燥合格的聚碳酸酯，在室溫下的空氣中放置15min以上就會失去干燥效果。因此，注射機料斗應有保溫裝置，使聚碳酸酯物

31、料的溫度不低于100，并且料斗內的存料在0.5-1h內用完為好。     適宜于注射成型的聚碳酸酯，平均相對分子質量通常為（2.7-3.4）x104。物料在成型前必須干燥，含水量應控制在0.03以下。表2-32列出了聚碳酸酯注射成型工藝條件。     表2-32 聚碳酸酯注射成型工藝條件 項 目數(shù) 值項 目數(shù) 值料筒溫度/后部240-280注射壓力/MPa70-140中部270-300螺桿轉速/（r/min）30-120前部270-300成型周期/s注射2-25噴嘴

32、溫度/270-300模具溫度/70-120冷卻5-40     聚碳酸酯的注射成型溫度應調節(jié)在塑化良好，不致引起過熱分解，順利實現(xiàn)注射過程的范圍內，即高于流動溫度（240），低于分解溫度（340）。     聚碳酸酯成型壓力高、注射速度快時，熔體的剪切效應增大，制品內應力也隨之增加。但注射速度過慢時，又容易引起制品的熔接痕和波流紋。注射速度對聚碳酸酯的力學強度也有一定影響，聚碳酸酯的沖擊強度隨著注射速度的提高，在12g/s時最高，以后又有所下降。因此，在制備要求高沖擊強度的制品時，應注意選擇適宜的注射速度。

33、0;    聚碳酸酯制品在模具內冷卻定型溫度的上限，應由其玻璃化轉變溫度（130）確定。模溫隨制品形狀、厚度不同而有所不同。適當提高模溫，不僅有利于脫模，而且可調節(jié)制品的冷卻速度，使之均勻一致，有利于聚碳酸酯定向分子的松弛作用。在通常情況下，制品的內應力與冷卻時的模溫成反比關系。制品內應力通常用偏振光法及溶劑浸漬法來測定。 聚碳酸酯（PC）的擠出成型     擠出成型可制造聚碳酸酯板、管、棒等型材和薄膜。擠出成型所采用的聚碳酸酯相對分子質量較高，一般均在3.4x104以上。聚碳酸酯的擠出成型通常采用單螺桿式擠出機。為適應聚碳酸酯物料隨溫度升高粘度逐漸變小的特性，螺桿螺槽深度也應逐漸變化。表2-33列出了聚碳酸