PC塑胶原料通称聚碳酸酯,聚碳酸酯英文名称为Polycarbonate,简称PC,它是一类分子链中含有碳酸酯结构的高分子化合物及以它为基础而制得的各种材料的总称。按分子结构中所带酯基不同可以分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪-芳香族等几大类。并以双酚A型聚碳酸脂为最重要,分子量通常为3-10万。在无特别说明情况下,通常所说的聚碳酸脂都指双酚A型聚碳酸酯及其改性品种。由于其优良的机械性能,俗称防弹胶。
物理性能
纯PC树脂是一种无定、无味、无嗅、无毒、又名的热塑性聚合物,分子一般在20000-70000范围内,相对密度1.18~1.20,玻璃花温度140-150℃。聚碳酸酯具有一定的耐化学腐蚀性,耐油性优良。由于聚碳酸酯的非结晶性,分子间堆砌不够紧密,芳香经、氯代经类有机溶液能使其溶胀或溶解,溶解易引起开裂现象。耐碱性较差。
2. 机械性能:聚碳酸酯的机械性能优良,尤为突出的是它的冲击强度和尺寸稳定性,在广阔的温度范围难仍能保持较高的机械强度,其缺点是耐疲强度和耐磨性较差,较易产生应力开裂。
(1) 冲击强度:聚碳酸酯冲击强度在通用塑料中乃至所有热塑料中都是很突出的,其数值与45%玻纤增强聚酯PET相似。影响聚碳酸酯冲击强度的主要因素有分子量。缺口半径、温度和添加剂等。
(2) 耐蠕变性:聚碳酸酯的耐蠕变性在热塑性工程材料中试相当好的,甚至优于尼龙和聚甲醛。因吸水而因起的尺寸变化和冷流变形均很小。这是尺寸稳定性优良的重要因素。
(3) 疲劳强度:聚碳酸酯抵抗周期性应力循环往复作用的能力较差。
(4) 耐磨差损耗性:与其他的工程塑料相比,聚碳酸酯摩擦系数较大,耐磨性较差。
3. 热性能:在通用工程材料中,聚碳酸酯的耐热性还算较好的,其分解温度在300℃以上,长期工作温度在120℃;同时他具有良好的耐寒性,脆化温度在-100℃;其长期使用温度范围是-60~120℃。
4. 电性能:聚碳酸酯的分子极性小、玻璃花转变温度高、吸水性低,因此具有优良的绝缘性能,接近或相当于向来被认为电绝缘有脸的PET聚碳酸酯的电绝缘性与温度、十多、电场频率和制品厚度密切相关。
5. 耐老化性和耐燃性:聚碳酸酯的耐老化性能相当好,若将其放置在空气中长时间加热,其性能变化很小。但是若军碳酸酯长期处于阳光、氧、水汽作用,尤其加上高温,本身又含一定杂质的情况下,会引起降解。聚碳酸酯是可燃的,火焰呈淡黄色、冒黑烟;氧指数25%,离开火源自熄。一般加如卤化物、三氧化二锑、氢氧化镁、磷酸和红磷等改性提高阻燃性。
6. 光学性能:聚碳酸酯是非结晶性物质。纯净聚碳酸酯无色透明,具有良好的透光性,因其表面硬度较差,耐磨不好,表面容易发毛影响其透光率。
注塑工艺: PC通称聚碳酸酯,由于其优良的机械性能,俗称防弹胶。PC具有机械强度高、使用温度范围广、电绝缘性能好(但防电弧性能不变)、尺寸稳定性好、透明等特点。在电工产品、电仪外壳、电子产品结构件上被广泛使用。PC的改性产品较多,通常有添加玻璃纤维、矿物质填料、化学阻燃剂、其它塑料等。PC的流动性较差,加工温度较高,因此其许多级别的改性材料的加工需要专门的塑化注射结构。
注塑工艺: PC通称聚碳酸酯,由于其优良的机械性能,俗称防弹胶。PC具有机械强度高、使用温度范围广、电绝缘性能好(但防电弧性能不变)、尺寸稳定性好、透明等特点。在电工产品、电仪外壳、电子产品结构件上被广泛使用。PC的改性产品较多,通常有添加玻璃纤维、矿物质填料、化学阻燃剂、其它塑料等。PC的流动性较差,加工温度较高,因此其许多级别的改性材料的加工需要专门的塑化注射结构。
1、 塑料的处理
PC的吸水率较大,加工前一定要预热干燥,纯PC干燥120℃,改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。
再生料的使用比例可达20%。在某些情况下,可100%的使用再生料,实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒,否则会严重损坏成品的性质。
2、 注塑机的选用
现在的PC制品由于成本及其它方面的原因,多用改性材料,特别是电工产品,还须增加防火性能,在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时,对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀,常规的塑化螺杆难以做到,在选购时,一定要预先说明。华美达公司有专用的PC螺杆供客户选用。
3、 模具及浇口设计
常见模具温度为80-100℃,加玻纤为100-130℃,小型制品可用针形浇口,浇口深度应有最厚部位的70%,其它浇口有环形及长方形。
浇口越大越好,以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。
排气孔的深度应小于0.03-0.06mm,流道尽量短而圆。
脱模斜度一般为30′-1°左右。
4、 熔胶温度
可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270-320℃,有些改性或低分子量PC为230-270℃。
5、 注射速度
多见用偏快的注射速度成型,如打电器开关件。常见为慢速→快速成型。
6、 背压
10bar左右的背压,在没有气纹和混色情况下可适当降低。
7、 滞留时间
在高温下停留时间过长,物料会降质,放也CO2,变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。
8、 注意事项
有的改性PC,由于回收次数太多(分子量降低)或各种成分混炼不均,易产生深褐色液体泡。
全球聚碳酸酯业走入困境,全球性的经济衰退对聚碳酸酯 市场需求增长所产生的严重影响正在显现。9月,在香港市场上的现货价格已经从一年前的最高峰的每吨3800美元降到2200美元,而在美国市场的平均价格今年也下降了6%-8%。加之全球生产能力到2002年底将增加18%计划的逐步实施,市场对聚碳酸酯的需求出现锐减。目前,一些国际权威机构将今年北美欧洲市场对聚碳酸酯的需求增长预测从8%调低到1%,亚太地区的需求也从12%调低至4%-6%。
但是,这个领域的一些生产者对长期的市场前景仍表乐观,他们正在按计划启动新的产能,这些产能主要出现在亚洲,这个地区的产能目前已占到全球的近一半。LG和道化学公司共同投资在韩国建设的聚碳酸酯项目已增加了6.5万吨的产能,中国台湾地区将于明年4月投产的年产5万吨的项目,投资者还计划在明年底将产能扩大一倍。而同期投产的还有中国台湾与日本合资的另一个年产5万吨、同样计划在2004年扩大产能一倍的项目。
拜耳在中国台湾的生产装置到今年底将新增产能7万吨,使其在这个地区的总产能达到13万吨。不过,拜耳已经修订了其在该地区的发展计划。新加坡帝人聚碳酸酯公司年产5万吨光学级聚碳酸酯的设备也即将投产,其另一个年产5万吨的生产装置也将在2002年底投产,到时该公司的产能将达到18万吨。日本三菱化成、三菱瓦斯化学及三菱工程塑料等在日本投资的年产7万吨的生产设备也将于明年4月建成。与此同时,这三家公司还将于2004年将
他们在泰国的合资企业的产能扩大到8万吨。在欧美地区,聚碳酸酯的产能也将扩大,如到2002年,西班牙和阿尔巴尼亚的产能将要分别增加13万吨和7万吨。
分析家认为,推迟启动这些生产能力可能使聚碳酸酯价格下滑之势得到缓解,而如果这些企业一意孤行把大量的产品推向市场的话将会给本来就不景气的市场带来沉重打击,投资并不会获得预期的收益。
中国是世界上聚碳酸酯的主要生产地之一,拜耳、道化学、帝人、三菱化学等都在中国建有生产装置。由于一年以前市场需求走旺,国内的生产企业也纷纷扩产,预计到2005年,中国聚碳酸酯的年生产能力可望超过10万吨,年需求量也将达到9万吨。