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聚碳酸酯

[拼音]:jutansuanzhi

[外文]:polycarbonate

  简称PC,一种热塑性树脂。有脂肪族、脂肪芳香族和芳香族聚碳酸酯三类,基中具有实用价值的为芳香族聚碳酸酯,且以双酚A(4,4′-二羟基二苯基丙烷)型聚碳酸酯使用最为普遍。无毒、无臭、透明(片厚2mm时,透光率达90%左右),玻璃化温度149℃,结晶熔点220~230℃。有优异的冲击韧性,悬臂梁缺口冲击强度0.6~0.9J/mm,是工程塑料中最好的。它还具有良好的介电性能、耐热耐寒性和成型加工性能。

1953年,联邦德国法本拜耳公司H.施内尔等首先发明双酚A型聚碳酸酯,1958年实现工业化生产,以后美国通用电气公司和日本帝人公司也相继实现工业化生产,1982年全世界产量约为 380kt。(见彩图)

生产方法

双酚A型聚碳酸酯的合成方法很多,工业生产主要有光气化法(界面缩聚)和酯交换法(熔融缩聚)两种,分别得到光气法聚碳酸酯和酯交换法聚碳酸酯两种产品。两种方法均可采用间歇或连续方式生产。

(1)光气化法 主要包括缩聚与后处理两部分。在强烈搅拌下,将光气通入惰性溶剂和双酚A的氢氧化钠水溶液中,在两相界面处进行缩聚反应,反应过程中可加入催化剂。反应产物经破乳、分离、水洗及干燥,即得白色聚碳酸酯粉末。该法优点是反应在常温常压下进行,设备简单,可制得高分子量的聚合物(分子量3万~10万)。缺点是光气毒性大,需特殊防护,产物需经后处理及造粒,溶剂需精馏回收,流程复杂。

(2)酯交换法 主要包括酯交换、缩聚和酸浸中和三部分,由碳酸二苯酯与双酚A进行反应, 得到分子量为2.5万~5万的聚碳酸酯。该法优点是所用原料碳酸二苯酯制备容易,纯度较高,生产的聚碳酸酯可省去后处理,树脂从缩聚反应器出料后可直接造粒和包装。缺点是生产条件苛刻,要求高温及高真空,物料熔融粘度大,要求特殊的搅拌装置,较难制得很高分子量的聚碳酸酯。

加工和用途

聚碳酸酯可用注射成型、挤出和热成型等加工方法制成板、管、棒等型材和各种实用制品,也可用吹塑、流延等方法制成薄膜。聚碳酸酯粒料易吸潮,成型加工时应予干燥,以免引起降解,造成制品性能劣化。聚碳酸酯的模塑制品尺寸稳定性好,精确度高,通常不必再进行二次加工。缺点是制件的内应力大,应力开裂较严重,但可通过玻璃纤维增强或共混改性等方法加以改进。聚碳酸酯可用于齿轮等机械零件、汽车零部件、电动工具外壳、电气仪表零件和照相机机体等。利用其透明性可作成透明食品罐头盒、防弹玻璃、公共场所门窗玻璃、室外照明灯罩等。由于其抗冲击强度高,可作成安全防护用的面盔、安全帽、机械防护罩,以及飞机的挡风罩、座舱盖和仪表板等。此外,聚碳酸酯在医疗卫生和食品工业等方面也有广泛应用,如作包装食品和药品的薄膜,能耐油耐酸,也可作成外科医疗器械等。

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文章名称:《聚碳酸酯》
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