節(jié) 概述
聚碳酸酯英文名polycarbonate,簡(jiǎn)稱PC。通常所說(shuō)的聚碳酸酯都指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃
作為五大工程塑料中的透明產(chǎn)品,PC是一種非晶體工程塑料,具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤性、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口沖擊強(qiáng)度(Notched Izod Impact Stregth)非常高,并且收縮率很低,一般為0.1%~0.2%,PC有很好的機(jī)械特性,但流動(dòng)性較差,因此這種材料的注塑過(guò)程比較困難。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃,在選用何種材料的PC材料時(shí),要以產(chǎn)品的終期望為基準(zhǔn)。如果塑件要求有較高的抗沖擊性,那么就使用低流動(dòng)率的PC材料,反之,可以使用高流動(dòng)率的PC材料,這樣可以優(yōu)化注塑過(guò)程。
第二節(jié) 特性
1、 物化性能
純PC樹脂是一種無(wú)定型、無(wú)味、無(wú)嗅、無(wú)毒、透明的熱塑性聚合物,分子量一般為20000~70000范圍內(nèi),相對(duì)密度1.18~1.20,玻璃化溫度140~150°C,熔程220~230°C。聚碳酸酯具有一定的耐耐化學(xué)腐蝕性,耐油性優(yōu)良。
由于聚碳酸酯的非結(jié)晶性,分子間堆砌不夠致密,芳香烴、氯代烴類有機(jī)溶劑能使其膨脹或溶解,容易引起溶劑開裂現(xiàn)象。耐堿性較差。
2、 機(jī)械性能
聚碳酸酯的機(jī)械性能優(yōu)良,尤為突出的是它的抗擊強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性,在廣闊的溫度范圍內(nèi)仍能保持較高的機(jī)械強(qiáng)度,其缺點(diǎn)是耐疲勞強(qiáng)度和耐摩擦性較差,較易產(chǎn)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象。
1)、沖擊強(qiáng)度:聚碳酸酯的沖擊強(qiáng)度在通用工程塑料乃至所有的熱塑性塑料中都是很突出的,其數(shù)值與45%玻纖增強(qiáng)聚酯PET相似。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃,影響聚碳酸酯沖擊強(qiáng)度的主要因素有分子量、缺口半徑、溫度和添加劑等。
2)、耐蠕變性:聚碳酸酯的耐蠕變性在熱塑性工程塑料中是相當(dāng)好的,甚至由于尼龍和聚甲醛。因吸水而引起的尺寸變化和冷流變化均很小,這是它尺寸穩(wěn)定性優(yōu)良的重要標(biāo)志。
3)、疲勞強(qiáng)度:聚碳酸酯抵抗周期性應(yīng)力循環(huán)往復(fù)作用的能力較差。
4)、耐摩擦磨耗性:與其它的工程塑料相比,聚碳酸酯摩擦系數(shù)較大,耐磨性較差。
3、熱性能
分解溫度在300°C以上,長(zhǎng)期工作溫度可高達(dá)120°C,同時(shí)它具有良好的耐寒性,脆化溫度-100°C,長(zhǎng)期使用溫度范圍是-60~120°C。
4、 電性能
聚碳酸酯的分子極性小、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高、吸水性低,因此具有優(yōu)良的電絕緣性能,接近或相當(dāng)于向來(lái)被認(rèn)為電絕緣性能優(yōu)良的PET。聚碳酸酯的電絕緣性與溫度、濕度、電場(chǎng)頻率和制品厚度密切相關(guān)。
5、 耐老化性和耐燃性
聚碳酸酯的耐熱老化性能相當(dāng)好,若將其薄膜放置空氣中長(zhǎng)時(shí)間加熱,其性能變化很小。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃,但是若長(zhǎng)期處于陽(yáng)光、氧、水汽作用,尤其加上高溫,本身又含有一定雜質(zhì)的情況下,會(huì)引起降解。
聚碳酸酯是可燃的,火焰呈淡藍(lán)色、冒黑煙,氧指數(shù)僅為25%,離火后自熄。一般加入鹵化物、氫氧化鎂、磷酸和等改性提高阻燃性。
6、 光學(xué)性能
聚碳酸酯是非結(jié)晶性物質(zhì),純凈聚碳酸酯無(wú)色透明,具有良好的透光性,因其表面硬度較差,耐磨性不好,表面容易發(fā)毛而影響其透光率。
第三節(jié) 應(yīng)用
1、 汽車工業(yè)
PC用于汽車照明系統(tǒng),儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng),用作前燈罩,帶加強(qiáng)筋汽車前后擋板,反光鏡框,門框套,操作桿護(hù)套,阻流板。
2、 玻璃裝配業(yè)
PC可用作門窗玻璃,PC層壓板廣泛用于銀行、使館、拘留所和公共場(chǎng)所的防護(hù)窗,用于飛機(jī)艙罩,照明設(shè)備、工業(yè)安全擋板和防彈玻璃。
3、 各種標(biāo)牌
PC板可用做各種標(biāo)牌,如汽車泵表盤、汽車儀表板、貨棧及露天商業(yè)標(biāo)牌、點(diǎn)式滑動(dòng)指示器。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃。
4、 電子電氣
PC被用作接線盒、插座、插頭及套管、墊片、電視轉(zhuǎn)換裝置、電話線路支架下通訊電纜的連接件,電閘盒、電話總機(jī)、配電盤組件、繼電器外殼。
5、 工業(yè)機(jī)械零件與工具
動(dòng)力工具的手柄,各種齒輪、渦輪、軸套、導(dǎo)軌、冰箱內(nèi)擱架,家電部件、品體二極管、各種零件。
6、 家用電器
PC可做低載荷零件,用于家用電器馬達(dá)、真空吸塵器、洗頭器、咖啡機(jī)、烤面包機(jī)。
7、 光盤
PC是光盤儲(chǔ)存介質(zhì)理想的材料。
8、 包裝瓶與容器
PC瓶(容器)透明、重量輕、抗沖擊性好、耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌,作為可回收利用瓶(容器)
9、 計(jì)算機(jī)
PC及PC合金可用做計(jì)算機(jī)架、外殼及輔機(jī),打印機(jī)零件。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃。
10、醫(yī)療及保健改性
PC耐高能輻射殺菌,耐蒸煮和烘烤消毒,可用于采血標(biāo)本器具、血液充氧器、外殼手術(shù)器械、透析器等。
11、休閑和防護(hù)器材
PC可用做頭盔和安全帽、防護(hù)面具、墨鏡和運(yùn)動(dòng)護(hù)眼罩。
12、薄膜
PC薄膜廣泛用于印刷圖表、醫(yī)藥包裝、膜式轉(zhuǎn)換器。
第四節(jié) 成型加工
1、 PC的注塑成型工藝和條件
PC注塑主要用于制造較精密的、承受較大沖擊負(fù)荷的中、小型制品。
PC容易吸水,而且成型加工的高溫過(guò)程的水分還會(huì)使PC發(fā)生水解和降解,嚴(yán)重影響制品的外觀質(zhì)量和物理、力學(xué)性能,防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃,因此控制水分含量是保證制品質(zhì)量的關(guān)鍵之一。
注塑工藝:原料的干燥→適宜的工業(yè)條件→制品的后處理
PC的注塑參考工藝條件:
工藝 |
數(shù)值 |
工藝參數(shù) |
數(shù)值 |
||
料筒 溫度 °C |
前部 |
270~300 |
注射壓力/Mpa |
6~14 |
|
中部 |
270~300 |
螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) |
30~120 |
||
后部 |
240~280 |
螺桿背壓 |
0~10 |
||
噴嘴溫度/°C |
270~300 |
成型 周期/S |
注射 |
1~25 |
|
模具溫度/°C |
70~100 |
冷卻 |
5~40 |
2、 PC的擠出
PC擠出成型用于制造PC板、管、棒等型材以及薄膜,所用的物料分子量較高,一般均在3.4×10的4次方以上。
PC管材擠出工藝條件:
工藝條件 |
PC |
玻纖增強(qiáng)PC |
工藝條件 |
PC |
玻纖增強(qiáng)PC |
|
料筒 溫度°C |
后部 |
250 |
240 |
模芯外徑/mm |
26 |
26 |
前部 |
255 |
250 |
長(zhǎng)徑比 |
24 |
24 |
|
機(jī)頭 溫度°C |
后部 |
230 |
220 |
管材內(nèi)徑/mm |
25.5 |
25.8 |
前部 |
220 |
215 |
管材外徑/mm |
32.8 |
32.9 |
|
模口溫度°C |
210 |
225 |
真空定徑器內(nèi)徑/mm |
33 |
33 |
|
螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min) |
10.5 |
10.5 |
定徑器與口模間隙 |
20 |
20 |
|
模套內(nèi)徑/mm |
33 |
26 |
冷卻水溫度/°C |
80 |
80 |
3、 PC的吹塑成型
用于吹塑成型的方法可以生產(chǎn)PC的包裝容器(瓶),包括擠出吹塑成型、共擠吹塑成型和注射吹塑成型等,無(wú)論采用哪種吹塑成型,都要在成型加工前對(duì)物料進(jìn)行嚴(yán)格的干燥,是PC的水含量低至0.01%
工藝參數(shù) |
數(shù)值 |
工藝參數(shù) |
數(shù)值 |
|
料筒 溫度 |
- |
- |
模頭接套溫度°C |
260~270 |
前部 |
260~270 |
機(jī)頭溫度°C |
250~270 |
|
中部 |
250~270 |
模頭溫度°C |
255~270 |
|
后部 |
240~270 |
模具溫度°C |
50~90 |
注意事項(xiàng):
1、 射出壓力大,管內(nèi)溫度過(guò)高或滯留時(shí)間久時(shí),易引起熱分解、變色及降低物性,須注意模溫以85°C~120°C為準(zhǔn)。(1)水分控制在0.02%一下;(2)以120°C干燥4小時(shí),勿超過(guò)150°C,防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃
2、 對(duì)厚的成品尤其不易成型,因成品易生殘留應(yīng)力,會(huì)造成日后破裂,因此宜用粉末狀的硅利康作離模劑,勿用液狀離模劑。
3、 成型須高溫高壓,須使用螺桿式成型梭。
4、 材料于使用前做充分干燥。
5、 澆口流道設(shè)計(jì)應(yīng)有較小的流動(dòng)阻抗。
6、 成型品設(shè)計(jì)應(yīng)有近接之肉厚,避免有金屬件鑲嵌。再者,退縮傾斜須在2°以上。
7、 成型收縮率0.4%~0.7%,比重1.2~1.5。防火級(jí) 聚碳酸酯PC 防火阻燃