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PC材料的特性和應用
發布時間:2018-04-18 13:10:29 點擊次數:1347

PC(聚碳酸酯)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根據酯基的結構可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類型,目前是五大工程塑料中增長速度快的通用工程塑料。


PC材料的優點與缺點

聚碳酸酯無色透明,耐熱,抗沖擊,阻燃BI級,在普通使用溫度內都有良好的機械性能。聚碳酸酯的耐沖擊性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加劑就具有UL94 V-0級阻燃性能。PC主要性能缺陷是耐水解穩定性不夠高,對缺口敏感,耐有機化學品性,耐刮痕性較差,長期暴露于紫外線中會發黃。PC也和其他樹脂一樣,容易受某些有機溶劑的浸蝕。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表面進行特殊處理。


PC(聚碳酸酯)的加工條件

聚碳酸酯的綜合性能優良,特別適用于制造尺寸精密、形狀復雜、承受輕負荷或較少沖擊負荷的小型制件。加工過程中,粘度隨溫度的增加而降低,需嚴格控制原料干燥、注射溫度、模具溫度三大條件。


(1)原料干燥

聚碳酸酯突出的是高溫下對微量水分的敏感性,加上熔融溫度高,熔融粘度大,常因處理不當而出現開裂和其他質量事故,所以注塑前必須嚴格、徹底進行干燥。經干燥后塑料水分含量應不大于0.02%,微量水分的存在可以使聚碳酸酯發生破壞性的降解,粘度下降,放出二氧化碳等氣體,塑料變色,性能變壞。注成的光盤制品易帶銀絲、氣泡,甚至破裂。水分含量越高,破壞性降解現象越嚴重。


(2)注射溫度

聚碳酸酯的熱加工特性有兩個:有較高的熱穩定性和很寬的成型溫度范圍;由溫度變化引起粘度變化較大,由剪切速率變化引起粘度變化較小。

即聚碳酸酯(PC)熔融流動性大受溫度變化的影響,而壓力的影響作用不大。 所以歷來都是把注塑溫度的調節作為順利進行成型和控制制件質量的有效手段。

但是,若溫度過低,粘度大,供料不足,會導致制件表面收縮、起皺紋、無光澤、銀絲紊亂;溫度過高或高于320℃且停留時間過長,會造成嚴重降解,導致制件帶飛邊、呈暗褐色、表面有銀絲暗條、斑點和紋跡,內部有氣泡,物理性能大幅下降。


(3)模具溫度

聚碳酸酯粘度高,流動性差,對剪切作用不敏感,冷卻速度快,容易使制件表面產生缺陷,形成內部應力。

若模溫過低,制件難充滿型腔,或帶有收縮率大、波紋、毛斑、暗條、空洞等表觀缺陷,會增加制件殘余。

若模溫過高,制件冷卻慢,成型周期長,表面光澤差,又會造成粘模,使頂出和脫模困難,制件橋區、翹曲變形。


PC(聚碳酸酯)的注塑壓力

注塑壓力對制件性能影響主要表現在保壓時間上。保壓時間短,制件收縮、或出現收縮空洞、真空泡;加長保壓時間,尤其對大面積厚壁制件,可增加其密度,消除真空洞,提高尺寸穩定性;保壓時間過長,會使制件產生內應力,容易開裂。


PC(聚碳酸酯)的應用

PC廣泛應用于建材、汽車、醫療、航空、航天、電子電器、包裝等領域。


建材行業:PC板材具有良好的透光性、抗沖擊性、尺寸穩定性、成型加工性以及耐紫外線性能,比傳統使用的無機玻璃具有明顯的技術性能優勢。


汽車領域: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,因此適用于生產轎車和輕型卡車的各種零部件,其應用主要集中在照明系統、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險杠等。


醫療器械:由于PC制品可經受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒,且不發生變黃和物理性能下降,因而被廣泛應用于人工腎血液透析設備和其他需要在透明、直觀條件下操作并需反復消毒的醫療設備中。如生產高壓注射器、外科手術面罩、一次性牙科用具、血液分離器等。


航空航天:隨著航空、航天技術的迅速發展,對飛機和航天器中各部件的要求不斷提高,使得PC在該領域的應用也日趨增加。據統計,僅一架波音型飛機上所用聚碳酸酯部件就達2500個,單機耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上則采用了數百個不同構型并由玻璃纖維增強的聚碳酸酯部件及宇航員的防護用品等。


包裝領域:在包裝領域出現的新增長點是可重復消毒和使用的各種型號的儲水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質量輕,抗沖擊和透明性好,用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時不變形且保持透明的優點,PC瓶的使用很常見。


電子電器:由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內具有良好而恒定的電絕緣性,是優良的絕緣材料。同時,由于具備良好的難燃性和尺寸穩定性,在電子電器行業廣泛應用,包括電動工具外殼、機體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。計算機、視頻錄像機和彩色電視機中的重要零部件方面,PC材料的應用也很多。


光學透鏡:聚碳酸酯以其獨特的高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩定性及易加工成型等特點,在該領域占有極其重要的位置。采用光學級聚碳酸配制作的光學透鏡不僅可用于照相機、顯微鏡、望遠鏡及光學測試儀器等,還可用于電影投影機透鏡、復印機透鏡、紅外自動調焦投影儀透鏡、激光束打印機透鏡,以及各種棱鏡、多面反射鏡等諸多辦公設備和家電領域。在眼鏡業,PC材料也大展拳腳,用于兒童眼鏡、太陽鏡和安全鏡和成人眼鏡的鏡片材料。


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