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PC材料的特性和应用

2017-09-14 16:10:32 来源: 环球塑化网
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  PC(聚碳酸酯)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型,目前是五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

  PC材料的优点与缺点

  聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃BI级,在普通使用温度内都有良好的机械性能。聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能。PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高,对缺口敏感,耐有机化学品性,耐刮痕性较差,长期暴露于紫外线中会发黄。PC也和其他树脂一样,容易受某些有机溶剂的浸蚀。聚碳酸酯的耐磨性差,一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。

  PC(聚碳酸酯)的加工条件

  聚碳酸酯的综合性能优良,特别适用于制造尺寸精密、形状复杂、承受轻负荷或较少冲击负荷的小型制件。加工过程中,粘度随温度的增加而降低,需严格控制原料干燥、注射温度、模具温度三大条件。

  (1)原料干燥

  聚碳酸酯最突出的是高温下对微量水分的敏感性,加上熔融温度高,熔融粘度大,常因处理不当而出现开裂和其他质量事故,所以注塑前必须严格、彻底进行干燥。经干燥后塑料水分含量应不大于0.02%,微量水分的存在可以使聚碳酸酯发生破坏性的降解,粘度下降,放出二氧化碳等气体,塑料变色,性能变坏。注成的光盘制品易带银丝、气泡,甚至破裂。水分含量越高,破坏性降解现象越严重。

  (2)注射温度

  聚碳酸酯的热加工特性有两个:有较高的热稳定性和很宽的成型温度范围;由温度变化引起粘度变化较大,由剪切速率变化引起粘度变化较小。

  即聚碳酸酯(PC)熔融流动性大受温度变化的影响,而压力的影响作用不大。 所以历来都是把注塑温度的调节作为顺利进行成型和控制制件质量的有效手段。

  但是,若温度过低,粘度大,供料不足,会导致制件表面收缩、起皱纹、无光泽、银丝紊乱;温度过高或高于320℃且停留时间过长,会造成严重降解,导致制件带飞边、呈暗褐色、表面有银丝暗条、斑点和纹迹,内部有气泡,物理性能大幅下降。

  (3)模具温度

  聚碳酸酯粘度高,流动性差,对剪切作用不敏感,冷却速度快,容易使制件表面产生缺陷,形成内部应力。

  若模温过低,制件难充满型腔,或带有收缩率大、波纹、毛斑、暗条、空洞等表观缺陷,会增加制件残余。

  若模温过高,制件冷却慢,成型周期长,表面光泽差,又会造成粘模,使顶出和脱模困难,制件桥区、翘曲变形。

  PC(聚碳酸酯)的注塑压力

  注塑压力对制件性能影响主要表现在保压时间上。保压时间短,制件收缩、或出现收缩空洞、真空泡;加长保压时间,尤其对大面积厚壁制件,可增加其密度,消除真空洞,提高尺寸稳定性;保压时间过长,会使制件产生内应力,容易开裂。

  PC(聚碳酸酯)的应用

  PC广泛应用于建材、汽车、医疗、航空、航天、电子电器、包装等领域。

  建材行业:PC板材具有良好的透光性、抗冲击性、尺寸稳定性、成型加工性以及耐紫外线性能,比传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。

  汽车领域:聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能,而且耐候性好、硬度高,因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件,其应用主要集中在照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。

  医疗器械:由于PC制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,因而被广泛应用于人工肾血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。

  航空航天:随着航空、航天技术的迅速发展,对飞机和航天器中各部件的要求不断提高,使得PC在该领域的应用也日趋增加。据统计,仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个,单机耗用聚碳酸酯约2吨。而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。

  包装领域:在包装领域出现的新增长点是可重复消毒和使用的各种型号的储水瓶。由于聚碳酸酯制品具有质量轻,抗冲击和透明性好,用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点,PC瓶的使用很常见。

  电子电器:由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性,是优良的绝缘材料。同时,由于具备良好的难燃性和尺寸稳定性,在电子电器行业广泛应用,包括电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。计算机、视频录像机和彩色电视机中的重要零部件方面,PC材料的应用也很多。

  光学透镜:聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点,在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等,还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜,以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公设备和家电领域。在眼镜业,PC材料也大展拳脚,用于儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜的镜片材料。

  光盘:世界光盘制造业所耗PC材料的用量已超过PC总消费量的20%,正在以极快的速度迅猛发展。

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