PC 基础创新塑料(美国) HF1130-111

合成

工业上应用的聚碳酸酯主要由双酚A和*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*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)*直接法

*属于酰氯,活性高,可以与羟基化合物直接酯化。*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,*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℃下反应。反应主要在水相一侧,反应器内的搅拌要保证有机相中的*及时地扩散至界面,以供反应。*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*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。

加工方法

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。PC合金种类繁多,为了改进PC熔体粘度大(加工性)和制品易应力开裂等缺陷,PC与不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。

具体有PC/ABS合金,PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有两种材料性能优点,并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要贡献高耐热性,较好的韧性和冲击强度,高强度、阻燃性,ABS则能改进可成型性,表观质量,降低密度。

聚碳酸酯的性能以及成型参数见表:(仅供参考)

密度	1.18~1.20	模具温度	50~80
收缩率	0.5~0.8	注射压力	80~130
预热	温度/°C	110~120	工 艺 参 数	注射时间	20~90
时间/h	8~10	高压时间	0~5
料筒温度/°C	后段	210~240	冷却时间	20~90
中段	230~280	总周期	40~190
前段	240~285	螺杆转数	28
喷嘴温度	240~250	使用注射机类型	螺杆式