2003 IKE 09-0

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PIKE-icon-IKE-20-50 Read document   塑膠物語: 聚碳酸酯

 
Materials  │ Introduction  │ Basic  │
 PC; polycarbonate; plasTerm; materials; application
Fomula.PlasTerm   .. 周其庠
 
聚碳酸酯 (polycarbonate)   
簡稱 PC﹐一種熱塑性樹脂。有脂肪族、脂肪芳香族和芳香族聚碳酸酯三類﹐基中具有實用價值的為芳香族聚碳酸酯﹐且以雙酚 A(4﹐4-二羥基二苯基丙烷)型聚碳酸酯使用最為普遍。無毒、無臭、透明(片厚2mm時﹐透光率達90%左右)﹐玻璃化溫度149℃﹐結晶熔點220∼230℃。有優異的衝擊韌性﹐懸臂梁缺口衝擊強度0.6∼0.9J/mm﹐是工程塑料中最好的。它還具有良好的介電性能、耐熱耐寒性和成型加工性能。

1953年﹐聯邦德國法本拜耳公司H.施內爾等首先發明雙酚A型聚碳酸酯﹐1958年實現工業化生產﹐以後美國通用電氣公司和日本帝人公司也相繼實現工業化生產﹐1982年全世界產量約為 380kt。(見彩圖 美國通用電氣公司的聚碳酸酯試驗室 )


生產方法
雙酚 A 型聚碳酸酯的合成方法很多﹐工業生產主要有光氣化法(界面縮聚)和酯交換法(熔融縮聚)兩種﹐分別得到光氣法聚碳酸酯和酯交換法聚碳酸酯兩種產品。兩種方法均可採用間歇或連續方式生產。
  • 光氣化法
主要包括縮聚與後處理兩部分。在強烈攪拌下﹐將光氣通入惰性溶劑和雙酚A的氫氧化鈉水溶液中﹐在兩相界面處進行縮聚反應﹐反應過程中可加入催化劑。反應產物經破乳、分離、水洗及乾燥﹐即得白色聚碳酸酯粉末。該法優點是反應在常溫常壓下進行﹐設備簡單﹐可製得高分子量的聚合物(分子量3萬∼10萬)。缺點是光氣毒性大﹐需特殊 防護﹐產物需經後處理及造粒﹐溶劑需精餾回收﹐流程複雜。
  • 酯交換法
主要包括酯交換、縮聚和酸浸中和三部分﹐由碳酸二苯酯與雙酚 A進行反應﹐得到分子量為2.5萬∼5萬的聚碳酸酯。該法優點是所用原料碳酸二苯酯製備容易﹐純度較高﹐生產的聚碳酸酯可省去後處理﹐樹脂從縮聚反應器出料後可直接造粒和包裝。缺點是生產條件苛刻﹐要求高溫及高真空﹐物料熔融黏度大﹐要求特殊的攪拌裝置﹐較難製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、擠出和熱成型等加工方法製成板、管、棒等型材和各種實用製品﹐也可用吹塑、流延等方法製成薄膜。聚碳酸酯粒料易吸潮﹐成型加工時應予乾燥﹐以免引起降解﹐造成製品性能劣化。聚碳酸酯的模塑製品尺寸穩定性好﹐精確度高﹐通常不必再進行二次加工。缺點是製件的內應力大﹐應力開裂較嚴重﹐但可通過玻璃 纖維增強或共混改性等方法加以改進。聚碳酸酯可用於齒輪等機械零件、汽車零部件、電動工具外殼、電氣儀錶零件和照相機機體等。利用其透明性可作成透明食品罐頭盒、防彈玻璃、公共場所門窗玻璃、室外照明燈罩等。由於其抗衝擊強度高﹐可作成安全防護用的面盔、安全帽、機械防護罩﹐以及飛機的擋風罩、座艙 蓋和儀錶板等。此外﹐聚碳酸酯在醫療衛生和食品工業等方面也有廣泛應用﹐如作包裝食品和藥品的薄膜﹐能耐油耐酸﹐也可作成外科醫療器械等。
   

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  更新期別: 2003IKE09-0. Date: 2003/11/27.
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