聚碳酸酯(PC)

1、錄錄目目CONTENTS2 聚碳酸酯的合成1 概述3 聚碳酸酯的應(yīng)用4 雙酚A的安全爭(zhēng)議一、概述一、概述-簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介聚碳酸酯(Polycarbonate)是分子鏈中含有碳酸酯基（O-R-O-CO）的高分子 聚合物，可以看做是二羥基化合物和碳酸的縮聚產(chǎn)物。最早由德國(guó)科學(xué)家Alfred Einhorn在1898年首次合成，1955年，Bayer公司的科學(xué)家重新將聚碳酸酯合成出來(lái)，并于當(dāng)年申請(qǐng)了專利。根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)，其中以雙酚A型聚碳酸酯最重要，應(yīng)用最普遍。一、概述一、概述-物理性質(zhì)物理性質(zhì)密度：1.181.22 g/

2、cm3 線膨脹率：3.810-5 cm/C 熱變形溫度：135C 低溫-45C聚碳酸酯無(wú)色透明，耐熱，耐沖擊性能好，折射率高，加工性能好，阻燃性能好。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨損用途的聚碳酸酯器件需要對(duì)表面進(jìn)行特殊處理。一、概述一、概述-化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)聚碳酸酯耐弱酸，耐弱堿，耐中性油。不耐紫外光，不耐強(qiáng)堿，不耐強(qiáng)酸，但是改性后耐酸耐堿。耐水解穩(wěn)定性不夠高，對(duì)缺口敏感，耐有機(jī)化學(xué)品性，耐刮痕性較差，長(zhǎng)期暴露于紫外線中會(huì)發(fā)黃。和其他樹脂一樣，PC容易受某些有機(jī)溶劑的侵蝕。一、概述一、概述-特點(diǎn)特點(diǎn)光學(xué)特性。它的透光率在90%左右， 接近于玻璃但是又比玻璃輕，不易碎，易于加工。（并不是有機(jī)玻

3、璃，有機(jī)玻璃學(xué)名-“聚甲基丙烯酸甲酯”）力學(xué)性能。聚碳酸酯是剛性與韌性的有機(jī)結(jié)合體。一般而言，一種材料剛性很好的話，它就會(huì)很脆，往地上一摔就會(huì)碎。但聚碳酸酯雖有很好的剛性，很難將其折彎，它的韌性卻也相當(dāng)好，由其制成的產(chǎn)品，即使有重物從高處落在其上，也不容易破碎。阻燃性能。不需要添加劑就具有UL94V-0級(jí)，如果輔以少量的阻燃劑，聚碳酸酯就能達(dá)到最高級(jí)別的防火標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，還不會(huì)損失其優(yōu)良的光學(xué)以及力學(xué)性能，這是其他塑料產(chǎn)品根本做不到的。耐高溫性。聚碳酸酯的最高使用溫度可以達(dá)到120度至130度。電學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性等等，不再贅述。工業(yè)上應(yīng)用的聚碳酸酯主要由雙酚工業(yè)上應(yīng)用的聚碳酸酯主要由雙酚A A

4、和光氣來(lái)合成，其主鏈含有苯環(huán)和四取代的季碳和光氣來(lái)合成，其主鏈含有苯環(huán)和四取代的季碳原子，剛性和耐熱性增加，原子，剛性和耐熱性增加，Tm=265-270Tm=265-270，Tg=149Tg=149雙酚雙酚A型聚碳酸酯型聚碳酸酯結(jié)構(gòu)如下結(jié)構(gòu)如下：二、制備方法聚碳酸酯的制法有酯交換法和光氣直接法酯交換法需用催化劑，分兩個(gè)階段進(jìn)行：第一階段，溫度180-200，壓力270-400Pa，反應(yīng)1-3h,轉(zhuǎn)化率為80%-90%；第二階段，290-300,130Pa以下，加深反應(yīng)程度。起始碳酸二苯酯應(yīng)過(guò)量，經(jīng)酯交換反應(yīng)，排出苯酚，由苯酚排出量來(lái)調(diào)節(jié)兩基團(tuán)數(shù)比，控制分子量。制備方法-酯交換法酯交換法制備雙酚

5、A型聚碳酸酯的原理是用雙酚A與碳酸二苯酯在堿性催化劑的存在下進(jìn)行酯交換。反應(yīng)如下：制備方法-光氣法采用光氣法能獲得分子量更高的聚碳酸酯。光氣法的原理是將雙酚A先轉(zhuǎn)變成鈉鹽，再與光氣（碳酰氯）在常溫常壓下進(jìn)行界面縮聚。雙酚A和氫氧化鈉配成雙酚鈉水溶液作為水相，光氣的有機(jī)溶液（如二氯甲烷）為另一相，以胺類（如四丁基溴化銨）作催化劑，在50下反應(yīng)。反應(yīng)主要在水相一側(cè)，反應(yīng)器內(nèi)的攪拌要保證有機(jī)相中的光氣及時(shí)地?cái)U(kuò)散至界面，以供反應(yīng)。光氣直接法比酯交換法經(jīng)濟(jì)，所得分子量也較高。(1)(2)建材行業(yè)建材行業(yè)聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗沖擊性，耐紫外線輻射及其制品的尺寸穩(wěn)定性和良好的成型加工性能，使其比建

6、筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無(wú)機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢(shì)。應(yīng)用（聚碳酸酯板材）溫室用聚碳酸酯中空板輻射透過(guò)特性初步研究 聚碳酸酯中空板對(duì)紫外線基本不透過(guò)，在可見光范圍內(nèi)，平均透過(guò)率較玻璃低約10%，在紅外線范圍波段內(nèi)，聚碳酸酯有兩個(gè)透過(guò)率高峰波段，總透過(guò)率較玻璃稍高。具有良好的輻射保溫性能。汽車制造業(yè)汽車制造業(yè)聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險(xiǎn)杠等。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家數(shù)據(jù)，聚碳酸酯在電子電氣、汽車制造業(yè)中使用比例在40%50%，中國(guó)在該領(lǐng)域的使用比例只占10%左右。應(yīng)用醫(yī)療器材醫(yī)療器材可作醫(yī)療用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、藥品容器和手術(shù)器械，甚至還可用作人工腎、人工肺等人工臟器。應(yīng)用此外還有光學(xué)透鏡行業(yè)，LED照明行業(yè)等也應(yīng)用了聚碳酸酯。 由于制造聚碳酸酯中需要添加雙酚A，而雙酚A作為一種化工原料，2008年4月18日已經(jīng)被加拿大聯(lián)邦政府正式認(rèn)定為有毒物質(zhì)，并嚴(yán)禁在食品包裝中添加，所以，聚碳酸酯的安全性是值得注意的問(wèn)題。歐盟認(rèn)為含雙酚A奶瓶會(huì)誘發(fā)性早熟，從2011年3月2日起，禁止含生產(chǎn)化