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一、簡(jiǎn)介

聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是透明的無色或微黃色強(qiáng)韌固體，透明性僅次于PMMA和PS，透光率可達(dá)89%，無味、無毒，著色性好，可制成各種色彩鮮艷的制品。

表1 聚碳酸酯的基本屬性

沒有特別說明，通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種，以下便是雙酚A型聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)式。

圖：2,2'-雙（4-羥基苯基）丙烷聚碳酸酯

主鏈上基團(tuán)對(duì)PC的影響

1.苯撐基：龐大的剛硬基團(tuán)，限定了分子鏈段的內(nèi)旋；

2.酯基：強(qiáng)極性基團(tuán)，提供了較大的分子間力使分子鏈互相束縛，削弱分子鏈柔性；

苯撐基和酯基決定了PC是屬性剛性較強(qiáng)的大分子。因此，聚合物的玻璃化溫度和熔融溫度較高、熔體粘度高，分子鏈在外力作用下不易滑移，抗形變能力強(qiáng)，力學(xué)強(qiáng)度高，耐溶劑性和耐水性好。

二、發(fā)展歷史

1953年：拜耳公司首次獲得聚碳酸酯（PC）。

1958年：拜耳公司以熔融酯交換法進(jìn)行PC的中規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

1960年：美國(guó)通用公司半工業(yè)化投產(chǎn)

我國(guó)在1958年著手研發(fā)，1965年工業(yè)化建廠

80年代后，PC的應(yīng)用需求迅速地增長(zhǎng)，80年代的增長(zhǎng)速度接近13%，90年代保持在8~9%

三、分類

根據(jù)-R-基團(tuán)的不同，聚碳酸酯可分為脂肪族、脂環(huán)族、芳香族以及脂肪-芳香族等幾類型。無特別說明的情況下，通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種。

根據(jù)用途，聚碳酸酯可分為防靜電PC，導(dǎo)電PC，加纖防火PC，抗紫外線耐候PC，食品級(jí)PC，抗化學(xué)性PC。

圖2：食品級(jí)PC粒子

四、合成工藝

圖3：PC的合成方法

1. 酯交換法

在堿性催化劑、高溫、高真空的條件下，使雙酚A與碳酸二苯酯進(jìn)行酯交換，脫出苯酚，縮聚成聚碳酸酯。更具體詳情，可以點(diǎn)擊藍(lán)色鏈接進(jìn)行查看：→全面解析-聚碳酸酯Polycarbonate(PC)

2. 光氣法

將雙酚A先轉(zhuǎn)變成鈉鹽，以雙酚A鈉鹽的NaOH水溶液為一相，以通入光氣的二氯甲烷為另一相，在常溫常壓下進(jìn)行界面縮聚。關(guān)于國(guó)內(nèi)PC原料的合成工藝，可以點(diǎn)擊藍(lán)色鏈接：→ 中國(guó)PC原料合成工藝獲新進(jìn)展打破國(guó)外壟斷

五、成型工藝及注塑常見缺陷分析

1.成型工藝

PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機(jī)加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預(yù)干燥，水分含量應(yīng)低于0.02%，微量水份在高溫下加工會(huì)使制品產(chǎn)生白濁色澤，銀絲和氣泡，PC在室溫下具有相當(dāng)大的強(qiáng)迫高彈形變能力。

表2 聚碳酸酯成型工藝

2. 常見注塑缺陷分析

PC是一種較難加工的塑料。因此，在制品成型過程中往往會(huì)出現(xiàn)變色、黃紋、黑點(diǎn)、氣泡、冷料斑、亂流痕等缺陷。

1）應(yīng)力問題

（a）→PC消除內(nèi)應(yīng)力開裂解決方案

（b）→PC產(chǎn)品應(yīng)力開裂的解決辦法

（c）→知曉的這八點(diǎn)小妙招能助您在PC注塑中減少內(nèi)應(yīng)力

2）射影、黑點(diǎn)等

（a）→三菱PC透明制品色澤變成透明黑怎么回事？

（b）→晶瑩剔透PC注塑時(shí)出現(xiàn)有射影解決方案

圖4：PC注塑時(shí)制品有射影案例

3）表面有起皮

→【注塑】PC料不加玻纖卻表面起纖是何故？

圖5：PC料不加纖起皮

4）其他問題

（a）→老師傅整理出的PC料注塑難題匯總（干貨，超級(jí)實(shí)用！）

（b）→PC-聚碳酸酯注塑常見缺陷分析及解決方法

六、PC的改性方向及主要生產(chǎn)商家

1. PC為什么要改性？

改善應(yīng)力開裂、流動(dòng)性不佳

2. PC的改性方向有哪些?

增韌、增強(qiáng)、阻燃和合金化等，更多關(guān)于PC改性的詳情，可以點(diǎn)擊藍(lán)色鏈接進(jìn)行查看：

（1）→常見4類改性聚碳酸酯改性材料(PC)

（2）→從PC/ABS、ABS領(lǐng)域?qū)＠y(tǒng)計(jì)說起：改性塑料行業(yè)沒有人獨(dú)統(tǒng)江湖

3. 改性品種有哪些？

表3 PC常見的改性品種

4. 主要生產(chǎn)商家

PC的主要生產(chǎn)商家主要有：沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司、拜耳、日本三菱、LG化學(xué)、臺(tái)化出光、臺(tái)灣奇美、韓國(guó)三星、嘉興帝人、新加坡帝人、陶氏、三星第一毛織、俄羅斯喀山、泰國(guó)三菱、寧波浙鐵大風(fēng)化工等。更多詳情，可以點(diǎn)擊藍(lán)色鏈接，進(jìn)行查詢：

1）寧波浙鐵大風(fēng)化工

→5.1好消息：解讀我國(guó)首個(gè)萬噸以上聚碳酸酯裝置投產(chǎn)

2）SABIC

→以SABIC PC樹脂為例，掌握牌號(hào)分類、命名與應(yīng)用

3) 拜耳

（a）→【收藏】德國(guó)拜耳公司模克隆（PC）牌號(hào)及應(yīng)用大全

（b）→拜耳Apec是一種特殊的聚碳酸酯

六、應(yīng)用

1. 汽車（優(yōu)良抗沖擊、抗熱畸變性能，且耐候性好、硬度高）

適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件。用途主要集中在照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器以及PC合金制的保險(xiǎn)杠等。

a）門把手：→奧迪、大眾等車內(nèi)門把手為何選用電鍍級(jí)PC/ABS？

圖6：PC/ABS電鍍門把手（圖來源于錦湖日麗）

2. 電子電器（良好的電絕緣性、阻燃性、尺寸穩(wěn)定性）

主要應(yīng)用于重載插頭座和墻壁插板、連接器、電子產(chǎn)品外殼、終端接線柱等。

a）3C行業(yè)

→塑料何以“高大上”進(jìn)入3C電子產(chǎn)品？以PC聚碳酸酯為例

b）手機(jī)外殼

→無鹵阻燃PC/ABS在手機(jī)外殼中的應(yīng)用

圖7：聚碳酸酯手機(jī)外殼（魅族）

3. 光學(xué)（高透光率、高折射率、高抗沖擊性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型）

主要應(yīng)用領(lǐng)域：光盤、鏡片、照明等

→【視頻】從PC顆粒到成品光盤，全程自動(dòng)化的流水生產(chǎn)

圖8：PC應(yīng)用于照相機(jī)鏡片

4. 建筑（高透、抗沖、耐溫、耐紫外線、尺寸穩(wěn)定）

應(yīng)用于：PC板材。

圖9：PC板材用于建筑材料

5. 包裝

PC在包裝領(lǐng)域主要是制造20L左右的大水瓶。由于質(zhì)量輕、抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時(shí)不變形且保持透明，除個(gè)別高消費(fèi)市場(chǎng)外，PC瓶已取代玻璃瓶。

圖10：PC瓶

6. 醫(yī)療器械

PC或其改性品種具有良好的韌性和剛性，同時(shí)兼有耐熱、耐輻射性能，滿足醫(yī)療領(lǐng)域的高溫、高壓消毒處理和經(jīng)受高能輻射處理要求，主要用于制造人工血液透析設(shè)備、血液采集器、高壓注射器、外科手術(shù)面罩及其它需在透明、直觀條件下操作并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中。

圖11：PC應(yīng)用于注射器

文章由艾邦高分子整理編輯

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