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1、化工领域的新材料PC(聚碳酸酯)-、什么是聚碳酸酯?聚碳酸酯是一类分子主链中含有一[O・R・O・CO]—链节的高分子化合物及以它为基质而制得的各种材料的总称。英文名Polycarbonate简称PCO3.Htri二、分类•(聚碳酸酯是分子主链中含有一[O・R・O・CO]—链节的热塑性树脂。)按分子结构中所带酯基不同分为:(1)•脂肪族聚碳酸酯(2)•脂肪族聚碳酸酯(3)•脂肪-芳香族聚碳酸酯(4)•芳香族聚碳酸酯三、性质1•物性:密度:1・1&1・22g/cnY3线膨胀率38x10^-5cm/°C热变形温度:135。C
2、低温・45。C聚碳酸酯无色透明r耐热r抗冲击r阻燃BI级r在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具UL94V-0级阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。Z化性:聚碳酸酯(PC)是碳酸的聚酯类,碳酸本身并不稳定,但其衍生物(如光气,尿素,碳酸盐,碳酸酯)都有一定的稳定性。聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油。不耐紫外光,不耐强碱。pc材料具有阻燃性r耐磨。抗氧化性。PC是一种线型碳酸聚
3、酯,分子中碳酸基团与另一些基团交替排列,这些基团可以是芳香族,可以是脂肪族,也可两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。几乎是无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600-9001/(7),未填充牌号的热变形温度大约为130°Cr玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°CoPC的弯曲模量可达2400MPa以上,树脂可加工制成大的刚性制品。低于100。C时,在负载下的蠕变率很低。PC耐水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的制品。PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高,对缺
4、口敏感r耐有机化学品性r耐刮痕性较差,长期暴露于紫外线中会发黄。和其他树脂一样,PC容易受某些有机溶剂的浸浊。四、主要性能比机械性能:强度高.耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化);b.耐热老化性:增强后的UL温度指数达12S140OC(户外长期老化性也很好);G耐溶剂性:无应力开裂;ck对水稳定性:高温下遇水易分解(高温高湿环境下使用需谨慎);巳电气性能:1、绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料);2.介电系数303.2;3.耐电弧性:120s;f、成型加工性:
5、普通设备注塑或挤塑。五、主要优点1.具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广;2.高度透明性及自由染色性;3.成形收缩率低、尺寸稳定性良好;4耐疲劳性佳;5.耐候性佳;6.电气特性优;7.无味无臭对人体无害符合卫生安全六、生产工艺LU工业上应用的聚碳酸酯主要由双酚A和光气来合成,其主链含有苯环和四取代的季碳原子,刚性和耐热性增加,Tm=265-270°C,Tg=149°C,可在15-130°C内保持良好地力学性能,抗冲性能和透明性特好,尺寸稳定,耐蠕变,性能优于涤纶聚酯,是重要的工程塑料。但聚碳酸酯易应力开裂f受
6、热时易水解,加工前应充分干燥。1•溶液光气法溶液光气法的工艺路线为:光气+双酚A(BPA)->PCO以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,得到的PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得PC产品。此工艺经济性较差,且存在环保问题,缺乏竞争力2.界面缩聚光气法界面缩聚光气法是目前工业上应用较为广泛的工艺r其与溶液光气法的主要不同在于:双酚首先与氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐f后加入二氯甲烷f通入光气,使物料在界面上聚合f生成低分量PC,然后经缩聚分离得到高分子量PC产品。此工艺
7、路线技术成熟,产品质量高,不用脱除溶剂,成本较低,适合大规模和连续生产,而且产品纯净、易加工、分子量高,能满足各种用途性能要求,在PC生产工艺中占绝对优势r目前世界上约有90%的PC生产采用该工艺。2.酯交换熔融缩聚法酯交换熔融缩聚法的工艺路线分为两步:①光气+苯酚TDPC;②DPC+BPAtPC,简称酯交换法,又称本体聚合法,也是一种间接光气法工艺。苯酚经光气法反应生成碳酸二苯酯(DPC),然后在高温.高真空和微量卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下与双酚A进行酯交换反应生成低聚物f再进一步缩聚制得PC产品。该工艺
8、流程短,无溶剂,全封闭,无污染,生产成本略低于光气法,但产品光学性能较差,催化剂易污染,副产品难以去除,加工困难,应用范围有限,再加上搅拌.传热等问题的限制,难以实现大吨位工业化生产。3.非光气酯交换熔融缩聚法(全非光法)非光气酯交换熔融缩聚法因工艺过程中彻底不使用光气r是在酯交换法生产工艺的基础上开发成功,属绿色环保工艺路线,又