3聚碳酸酯(PC).PPT解析
聚碳酸酯
§4-2 聚碳酸酯
聚碳酸酯的加工性能 可采用注塑、挤出、吹塑、真空成型、热成 型等方法成型，常采用的是注塑、挤出和吹塑。 熔体粘度比一般热塑性塑料高，通常采用调 节温度来改善流动性。 由于高温下易水解，所以成型前需要严格干 燥。 收缩率低，可以成型精度较好的制品。
§4-2 聚碳酸酯
§4-2 聚碳酸酯
PC/PET合金的性能
1.
2. 3. 4. 5.
6.
耐油性、溶剂性能大大提高 机械性能优良 加工流动性有所改善 耐热性能提高 表面光泽性好，有珠光色彩，耐候性优异耐化学 药品性好 降低成本
§4-2 聚碳酸酯
PC/PA共混
PA可以改善PC的耐油性，耐化学药品性， 应力开裂及加工性能。同时也保持了PC良好的 韧性和耐热性。 主要用于高强度和高耐油的机械部件等。
§4-2 聚碳酸酯
（2）光气法：采用双酚A和光气在氢氧化钠 或吡啶和溶剂存在下，反应制得PC。采用相 对分子质量调节剂，分子量控制在10万左右。
§4-2 聚碳酸酯
性质：
① 低温冲击韧性极佳，脆化温度为-100 ℃ ；
② 高模量、高强度、抗蠕变，尺寸稳定性好；
③ 透光率高，约为86～92％；
④ 电绝缘性好； ⑤ 耐热性好，长期使用温度可达130 ℃ 。
改善低温冲击韧性，降低缺口敏感性 改善耐溶剂性 改善耐磨性
§4-2 聚碳酸酯
PC/ABS共混 共混物具有良好的机械性能、耐学药品、 耐低温和加工流动性。其种类有B型（共混法） 和G型（接枝共聚－共混法）
§4-2 聚碳酸酯
PC/ABS合金性能
此产品具有较好的机械性能，加工性能及低 的收缩率。可以加工大型薄壁制品。低吸水率、 成本低、性价比高。ABS可以降低PC的加工性能和 韧性。 主要产品有阻燃，增强和阻燃耐候PC/ABS。
高分子化学PPT-聚碳酸酯
聚碳酸酯化学性质
聚碳酸酯耐酸，耐油。 聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱 按醇结构的不同，可分为脂族聚碳酸酯， 和芳族聚碳酸酯。 聚碳酸酯是几乎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600~900J/m，未填充牌号的热变 形温度大约为130°C ，玻璃纤维增强后可使这个数 值增加10°C 。PC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有较好的耐水解性，但不 能用于重复经受高压蒸汽的制品。
硅胶奶瓶取代PC奶瓶
PC塑料(化学名称为聚碳酸酯)奶瓶重量轻、不易碎， 且具有高透明度等优点，长期以来深受消费者的喜爱。 然而，随着前段时间“婴幼儿性早熟”事件的出现， PC奶瓶的安全问题开始受到质疑。目前，PC奶瓶材 料中所含有的“双酚A”已被证实可导致婴幼儿性早熟 等疾病，加拿大、美国、欧盟等地也早就禁用PC塑 料奶瓶。现场启动了“全国奶瓶大换购启动仪式”， 换购形式是以旧换新，用PC奶瓶低价换购“小不点” 硅胶奶瓶。另据了解，接下来，“小不点”硅胶奶瓶 将赠送给广州市儿童医院、市妇幼保健院及市妇婴医 院新出生的婴儿，让更多婴幼儿受惠。
聚碳酸酯（pc）
什么是聚碳酸酯？？
聚碳酸酯（Polycarbonate，简称PC） 一种无色透明的无定性热塑性材料。 其名称来源于其内部的CO3基团。
化学名：2,2‘-双（4-羟基苯基）丙烷聚碳酸酯
聚碳酸酯物理性质
聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在 普通使用温度内都有良好的机械性能。 不能长期接触60℃以上的热水，聚碳酸酯燃烧 时会发出热解气体，塑料烧焦起泡，但不着火， 离火源即熄灭，发出稀有薄的苯酚气味，火焰 呈黄色，发光淡乌黑色，温度达140℃开始软 化， 220℃熔解，可吸红外线光谱。 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。
复合材料—聚碳酸酯PC
合成
• 2 熔融酯交换缩聚法
• 熔融酯交换缩聚法的两种反应单体分别是双酚A 和碳酸二 苯酯。
• 碳酸二苯酯和双酚A 在催化剂的作用下, 先进行酯交换反 应, 由于酯交换反应过程为可逆平衡反应, 在反应过程中不 断除去小分子苯酚, 以使反应向酯交换反应的正反应方向 进行。在缩聚反应过程中, 在高温、高真空、催化剂存在 的情况下, 不断除去碳酸二苯酯, 使聚合物粘度逐渐升高, 当搅拌功率达到一定值时, 熔体聚合物直接从缩聚反应器 中挤压成条, 经切粒机切粒后形成聚碳酸酯树酯。
应用
• ⑴用于建材行业 • 聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗冲击性，
耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的 成型加工性能，使其比建筑业传统使用的无机 玻璃具有明显的技术性能优势。 • ⑵用于汽车制造工业 • 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
• 在本生产工艺中, 碳酸二苯酯的生产是由光气法反应生成 的。
合成
• 3 非光气熔融酯交换缩聚法 • 非光气熔融酯交换缩聚法的两种反应单体同样分别是双酚
A 和碳酸二苯酯, 只不过此种方法的碳酸二苯酯的合成不 需要光气等有毒物质, 因此被称为绿色环保工艺。非光气 法制碳酸二苯酯技术, 以甲醇、一氧化碳、氧气为原料, 在 催化剂的作用下, 经氧化、羧基化等反应合成碳酸二甲酯; 或由二氧化碳、环氧乙烷合成碳酸亚乙酯, 碳酸亚乙酯与 甲醇反应生成碳酸二甲酯。再由碳酸二甲酯经酯交换过程 制取碳酸二苯酯。碳酸二苯酯和双酚A 在熔融状态下在催 化剂的作用下进行酯交换反应, 在反应过程中不断除去小 分子苯酚。然后在催化剂, 高真空, 高温条件下进行缩聚反 应, 生成聚碳酸酯。 • 本工艺不需要光气作为反应物, 无副产物, 基本无污染, 并 使碳酸二苯酯的纯度提高, 更加有利于聚合过程的进行, 是 今后聚碳酸酯生产工艺的发展方向。
聚碳酸酯(PC)的各种性能及其成型特性(个人总结含图表)
聚碳酸酯（PC）的性能聚碳酸酯（PC）是一种线型碳酸聚酯，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，也可以两者皆有。
双酚A型PC是最重要的工业产品。
双酚A型PC是一种无定形的工程塑料，具有良好的韧性、透明性和耐热性。
碳酸酯基团赋予韧性和耐用性，双酚A基团赋予高的耐热性。
而PC的一些主要应用至少同时要求这两种性能。
表2-30列出了通用级聚碳酸酯的性能。
表2-30 通用级聚碳酸酯的性能力学性能聚碳酸酯的缺点是耐疲劳强度较低，耐磨性较差，摩擦因数大。
聚碳酸酯制品容易产生应力开裂，内应力产生的原因主要是由于强迫取向的大分子间相互作用造成的。
如果将聚碳酸酯的弯曲试样进行挠曲并放置一定时间，当超过其极限应力时便会发生微观撕裂。
在一定应变下发生微观撕裂时间与应力之间的关系依赖于聚碳酸酯的平均相对分子质量。
如果聚碳酸酯制品在成型加工过程中因温度过高等原因发生分解老化，或者制品本身存在缺口或熔接缝，以及制品在化学气体中使用，那么，发生微观撕裂的时间将会大大缩短，其极限应力值也将大幅度下降。
热性能聚碳酸酯的耐热性较好，未填充聚碳酸酯的热变形温度大约为130℃，玻璃纤维增强后可使这个数值再增加10℃。
长期使用温度可达120℃，同时又具有优良的耐寒性，脆化温度为-100℃。
低于100℃时，在负载下的蠕变率很低。
聚碳酸酯没有明显的熔点，在220-230℃呈熔融状态。
由于其分子链刚性大，所以它的熔体粘度较高。
电性能聚碳酸酯由于极性小，玻璃化转变温度高，吸水率低，因此具有优良的电性能。
表2-31列出了通用级聚碳酸酯的电性能。
表2-31 通用级聚碳酸酯的电性能耐化学药品性能聚碳酸酯对酸性及油类介质稳定，但不耐碱，溶于氯代烃。
PC有较好的耐水解性，但长期浸入沸水中易引起水解和开裂，不能应用于重复经受高压蒸汽的制品。
PC易受某些有机溶剂的侵蚀，虽然它可以耐弱酸、脂肪烃、醇的水溶液，但可以溶解在含氯的有机溶剂中。
复合材料—聚碳酸酯PC
合成及加工
• 在聚碳酸酯合成工艺的发展历程中, 出现过 很多合成方法, 如低温溶液缩聚法、高温溶 液缩聚法、吡啶法、部分吡啶法、光气界 面缩聚法、熔融酯交换缩聚法、固相缩聚 法等等。
• 目前, 可用于工业规模生产的则有光气(界面 缩聚)法和熔融酯交换缩聚法、非光气熔融 酯交换缩聚法3种合成工艺。
加工
• PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、 粘接、涂覆和机加工，最重要的加工方法是注塑。 成型之前必须预干燥，水分含量应低于0.02%， 微量水份在高温下加工会使制品产生白浊色泽， 银丝和气泡，PC在室温下具有相当大的强迫高弹 形变能力。冲击韧性高，因此可进行冷压，冷拉， 冷辊压等冷成型加工。挤出用PC分子量应大于3 万，要采用渐变压缩型螺杆，长径比1：18~24， 压缩比1：2.5，可采用挤出吹塑，注-吹、注-拉吹法成型高质量，高透明瓶子。
结构与性质
化学性质
• 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 稳定性。
• 聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油。 • 聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。 • PC是一种线型碳酸聚酯，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。 • PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学 性。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。和其他树脂一样，PC容易受某些有机溶剂的 浸浊。
合成
• 1 光气(界面缩聚)法 • 双酚A与NaOH 溶液反应, 制成双酚A 钠盐。将
聚碳酸酯(PC)
酯交换法需用催化剂，分两个阶段进行： 第一阶段，温度180-200℃，压力270-400Pa，反应1-3h,转化率为80%90%； 第二阶段，290-300℃,130Pa以下，加深反应程度。起始碳酸二苯酯应 过量，经酯交换反应，排出苯酚，由苯酚排出量来调节两基团数比，控 制分子量。
制备方法-光气法
聚碳酸酯无色透明，耐热，耐冲击性 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 损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进 行特殊处理。
一、概述-化学性质
聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油。不耐紫外光，不耐强碱，不耐强酸， 但是改性后耐酸耐碱。 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。和其他树脂一样， PC 容易受某些有机溶剂的侵 蚀。
性能。
应用
汽车制造业
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。 根据发达国家数据，聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例在 40% ～ 50% ，中国在该领域的使用比 例只占 10% 左右。
应用
医疗器材
可作医疗用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、药品容器和手术器械，甚至还可用作人工肾、人工肺等人工脏 器。
此外还有光学透镜行业，LED照明行业等也应用了聚碳酸酯。
双酚A安全性争议
由于制造聚碳酸酯中需要添加双酚 A ，而双酚 A 作为一种化工原料， 2008 年 4 月 18 日已经被加拿大联邦政府正式认定为有毒物质，并严禁在食品包装中添加，所以， 聚碳酸酯的安全性是值得注意的问题 。欧盟认为含双酚 A 奶瓶会诱发性早熟，从 2011 年 3 月 2 日起，禁止含生产化学物质双酚 A(BPA ）的婴儿奶瓶。中国卫生部等部 门发布公告称， 2011 年 9 月 1 日起禁止进口和销售聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚 A的婴幼儿奶瓶，由生产企业或进口商负责召回。
PC材料流道设计技巧ppt课件
这就是生产中PC料注塑件变脆，有白雾的一个重要原因。因此要生產好各种牌号的PC注 塑件，必須注意各种牌号原料的注塑工艺的特性和要求才是。当然，由於各种牌号本身 的性能不同，強度和抗冲击能力也会有所不同，有的牌号的抗冲击能力确实很差。
因此在今后的生產中，如果PC注塑件忽然出現脆性问题和透明度不足的問題时，我们可 以优先从熔胶温度和烘料温度及时间方面去考虑，这样可以让人少走很多弯路的。
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齿轮PC材料容易开裂问题：PC材料开裂：第一浇口位置应力集中（浇口要大） 第二熔接线位置：熔接线强度不够。第三产品受力问题：产品点位受力要均匀 第四：就是不同材料的PC 注塑问题与模温不同，（烘干条件也不同）这些差异容易 导致PC材料降减。
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通常在生产PC7025A和1250Y料时，熔胶温度一般都可调至290到310度，而生产某些牌 号的PC料時，再使用这段温度来注塑，注塑件就会变得很脆了。因此，对待这种PC料， 注塑温度最好不要超过290度，有的可能还要更低才能解决脆性问题。因此，只要熔 胶的流动性足够充型，最好用更低一点的温度來生产，以防止注塑件变脆造成強度不 稳定。 其次是烘料温度的影响。 PC7025A和1250Y通常都可以烘到110至120度，时间可以超过 4小时。但有些牌号的PC料就不能超过100度，否則注塑件也会变得很脆，而且还会起 白雾，影响外观和透明度。 而最不容易引起人注意的，最容易出问题的，却是烘料时间。通常在注塑PC7025A和 1250Y料時，加滿50公斤的烘料斗，只要烘到无水汽产生，慢慢生产六七个小时都不 会出什么问题。但是有些PC料放在烘料斗中烘烤超过4小时，注塑件不但会产生明显 的白雾，甚至还会变得很脆，而且时间越长就越脆，白雾越多，啤件变蒙。这时，如 果一斗料足夠生产6小时，那就只能加半斗料，如果造成注塑件有水气产生，只要稍 稍多加一点和勤一点加料，问题就不会再发生。有时，还会时不时有几啤出现白雾， 这应该是有点原料被卡在烘料斗里长期烘烤，然后时不时有几颗料流出到炮筒，被射 进模具的缘故。
聚碳酸酯
聚碳酸酯（pc）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℃，Tg=149℃，可在15-130℃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，受热时易水解，加工前应充分干燥。
聚碳酸酯的制法有酯交换法和光气直接法。
（1）酯交换法原理与生产涤纶聚酯的酯交换法相似。
双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚，进行酯交换，在高温减压条件下不断排除苯酚，提高反应程度和分子量。
酯交换法需用催化剂，分两个阶段进行：第一阶段，温度180-200℃，压力270-400Pa，反应1-3h,转化率为80%-90%；第二阶段，290-300℃,130Pa以下，加深反应程度。
起始碳酸二苯酯应过量，经酯交换反应，排出苯酚，由苯酚排出量来调节两基团数比，控制分子量。
苯酚沸点高，从高粘熔体中脱除并不容易。
与涤纶聚酯相比，聚碳酸酯的熔体粘度要高得多，例如分子量3万，300℃时的粘度达600Pa·s，对反应设备的搅拌混合和传热有着更高的要求。
因此，酯交换法聚碳酸酯的分子量受到了限制，多不超出3万。
（2）光气直接法光气属于酰氯，活性高，可以与羟基化合物直接酯化。
光气法合成聚碳酸酯多采用界面缩聚技术。
双酚A和氢氧化钠配成双酚钠水溶液作为水相，光气的有机溶液（如二氯甲烷）为另一相，以胺类（如四丁基溴化铵）作催化剂，在50℃下反映。
反映主要在水相一侧，反应器内的搅拌要保证有机相中的光气及时地扩散至界面，以供反映。
光气直接法比酯交换法经济，所得分子量也较高。
界面缩聚是不可逆反应，并不严格要求两基团数相等，一般光气稍过量，以弥补水解损失。
可加少量单官能团苯酚进行端基封锁，控制分子量。
聚碳酸酯用双酚A的纯度要求高，有特定的规格，不宜含有单酚和三酚，否则，得不到高分子量的聚碳酸酯，或产生交联。
聚氨基甲酸酯一、耐溶剂聚氨酯弹性体的制备方法由聚酯多元醇与二异氰酸酯通过一步或多步硫化反应进行制备。
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2. 结晶性
双酚 A 型聚碳酸酯大分子链较僵硬，结晶 比较困难，一般多为无定形聚合物。但是， 当分子量较低时，还是有结晶的趋势。
3. 机械性能
聚碳酸酯的机械性能优良，尤为突出的 是它的冲击强度和尺寸稳定性，在广阔的温 度范围内仍能保持较高的机械强度；其缺点 是耐疲劳强度和耐磨性较差，较易产生应力 开裂现象。
4. 热性能
在通用工程塑料中，聚碳酸酯的耐热性还算 是较好的，其热分解温度在300 ℃以上，长期工 作温度可高达120 ℃，同时，它又具有良好的耐 寒性，脆化温度低达-100 ℃，其长期使用温度范 围是-60120 ℃。
5. 电性能
聚碳酸酯的分子极性小，玻璃化转变 温度高、吸水性低，因此具有优良的电绝
4
存在的缺陷
因抗疲劳强度差，容易产生应力 开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。
5
应用
自工业化以来，PC受人们青睐，已在国民经济各 个领域，包括电子、电气、汽车、建筑、办公机械、 包装、运动器材、医疗保安、日用百货、食品等部门 内获得了普遍应用，并呈现出不断扩大的势头。
黑角PSP聚碳酸酯保护壳
阻燃PC
芳香族聚碳 酸酯
3
聚碳酸酯的性能
PC是一种综合性能优良的无定形热塑性工程塑 料。
冲击韧性 电绝缘性 透明性
使用温度范围宽
尺寸稳定性
机械强度好 耐候性 自熄性
良好的耐蠕变性
低吸水性
无毒性
1. 物化性能
纯聚碳酸酯树脂是一种无定形、无味、无臭、无毒、透明的热塑性聚合物，分子量一 般在20000-70000 范围内，相对密度1.18-1.20，玻璃化转变温度 140-150 ℃，熔程220230 ℃。聚碳酸酯具有一定的耐化学腐蚀性，耐油性优良，由于聚碳酸酯的非结晶性，分 子间堆砌不够致密，芳香烃、氯代烃类有机溶剂能使其溶胀或溶解，容易引起溶剂开裂现 象。
护目镜
有机玻璃聚碳酸酯管材
灯具
水杯
手机壳
汽车仪表盘
THANKS
感谢各位
缘性能。
6. 吸水性
聚碳酸酯大分子链上堆砌了大量的苯环且
极性低，其吸水性在通用工程塑料甚至所有热 塑性塑料中都算是较小的。
7. 耐老化性
聚碳酸酯抵抗气候因素使其性能下降的能 力极强，聚碳酸酯的耐热老化性能也相当好。
8. 耐燃性
聚碳酸酯是可燃的，若在基体树脂中加入了某些 阻燃性物质如卤化物、三氧化二锑、氢氧化镁、磷酸 酯和红磷等，便可提高其阻燃性。
聚碳酸酯（PC）
录
目
2 3 4
1
什么是聚碳酸酯？
分类
性能
5
应用
存在的缺陷
1
什么是聚碳酸酯？
聚碳酸酯是一类分子主链中含有 — [O-R-O-CO]—英 文名Polycarbonate, 简称PC。
2
分类
按分子结构中所带酯基不同可分为
脂环族聚碳 酸酯 脂肪族聚碳 酸酯 脂肪-芳香族 聚碳酸酯