产品参数
性能项目 | 试验条件[状态] | 测试方法 | 测试数据 | 数据单位 | |
物理性能 | 比重 | ASTM D792 | 1.20 | g/cm3 | |
熔体流动速率 | 250℃/10.0kg | ASTM D1238 | 20 | g/10min | |
成型收缩率 | 流动 | ASTM D955 | 0.50-0.70 | % | |
硬度 | 洛氏硬度 | R计秤 | ASTM D785 | 120 | |
机械性能 | 拉伸强度 | ASTM D638 | 58.6 | MPa | |
弯曲模量 | ASTM D790 | 1930 | MPa | ||
弯曲强度 | ASTM D790 | 88.3 | MPa | ||
悬壁梁缺口冲击强度 | 3.18mm | ASTM D256 | 737 | J/m | |
热性能 | 热变形温度 | 1.8MPa,未退火 | ASTM D648 | 128 | ℃ |
维卡软化温度 | ISO 306/B | 140 | ℃ | ||
可燃性 | UL阻燃等级 | 0.800mm | UL94 | V-2 | |
2.50mm | UL94 | V-2 | |||
3.00mm | UL94 | V-2 |
聚碳酸酯的应用
聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展,已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。
建材行业
聚碳酸酯板材具有良好的透光性,抗冲击性,耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能,使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。中国建有聚碳酸酯建材中空板生产线20余条,年需用聚碳酸酯7万t左右,到2005年达到14万t。
汽车制造业
聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能,而且耐候性好、硬度高,因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件,其主要集中在照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。根据发达国家数据,聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例在40%~50%,中国在该领域的使用比例只占10%左右,电子电气和汽车制造业是中国迅速发展的支柱产业,未来这些领域对聚碳酸酯的需求量将是巨大的。预计2005年中国汽车总量达300多万辆,需求量达到3万t,因而聚碳酸酯在这一领域的应用是极有拓展潜力的。
医疗器械
由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,因而被广泛应用于人工肾血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。
航空、航天
随着航空、航天技术的迅速发展,对飞机和航天器中各部件的要求不断提高,使得PC在该领域的应用也日趋增加。据统计,仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个,单机耗用聚碳酸酯约2吨。而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。
包装领域
在包装领域出现的新增长点是可重复消毒和使用的各种型号的储水瓶。由于聚碳酸酯制品具有质量轻,抗冲击和透明性好,用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点,一些领域PC瓶已完全取代玻璃瓶。据预测,随着人们对饮用水质量重视程度的不断提高,聚碳酸酯在这方面的用量增长速度将保持在10%以上,预计到2005年将达到6万t。
电子电器
由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性,是优良的绝缘材料。同时,其良好的难燃性和尺寸稳定性,使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。聚碳酸酯树脂主要用于生产各种食品加工机械,电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。而且对于零件精度要求较高的计算机、视频录像机和彩色电视机中的重要零部件方面,聚碳酸酯材料也显示出了极高的使用价值。
光学透镜
聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点,在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等,还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜,以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公设备和家电领域,其应用市场极为广阔。聚碳酸酯在光学透镜方面的另一重要应用领域便是作为儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜的镜片材料。世界眼镜业聚碳酸酯消费量年均增长率一直保持在20%以上,显示出极大的市场活力。
光盘
随着信息产业的倔起,由光学级聚碳酸酯制成的光盘作为新一代音像信息存储介质,正在以极快的速度迅猛发展。聚碳酸酯以其优良的性能特点因而成为世界光盘制造业的主要原料。世界光盘制造业所耗聚碳酸酯量已超过聚碳酸酯整体消费量的20%,其年均增长速度超过10%。中国光盘产量增长迅速,据国家新闻出版总署公布的数字,2002年全国共有光盘生产线748条,年耗光学级聚碳酸酯约8万吨,且全部进口。因而聚碳酸酯在光盘制造领域的应用前景是极为广阔的。
聚碳酸酯的加工
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,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 | ||
料桶温度/°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 |
一、原料的干燥
1、原料烘干:普通烘干箱温度110—130,时间2—4小时,机顶料斗烘干箱温度100—120,要求水分含量低于0.03%。
2、判断水含量是否合格:看空注射的料条情况,物料通过塑化后由喷嘴流出来的料条应是均匀无色、无银丝和无气泡的细条;否则则是烘干不彻底。
二、注射工艺
1、注塑机调整成型参数(视原料分子量高低调整):
料筒温度:前部250—310,中部240—280,后部230—250。
喷嘴温度:比后部低10。
模具温度:70—120。
注射压力:70—140MPa。
螺杆转速:30—120r/min。
成型周期:注射1—25s,冷却5—40s。
三、注意事项
1、注射温度视原料的分子量、制品的形状和尺寸、注塑机的类型而相应调整。
2、注射速度最好采取多级注射,采用慢-快-慢的方法。
3、注射压力视制品的形状和尺寸而定,柱塞式注塑机一般为100—160MPa,螺杆式注塑机为70—140MPa。
4、成型周期视制品壁厚和注射量而定,一般情况下充模时间较短,保压时间较长,冷却时间以脱模时不引起制品变形为原则。
5、模具温度视制品的形状、厚薄而定,适当提高模具温度有利于脱模,提高产品质量。
6、制品后处理:对于形状复杂、带有金属嵌件、使用温度极低或很高的制品有必要进行后处理——消除或减少内应力。
方法:制品置于烘干箱后开始升温,由室温升至100—105时保温10—20min,继续升温至120—125时保温30—40min,然后缓慢冷却至60以下取出。
成型过程可能出现的问题
产生原因 及解决办法
1、银丝
a、原材料受潮————干燥原料
b、树脂过热分解————减低成型温度
c、螺杆压缩比小,背压不足————增加背压
d、模温过低————加热模具
e、排气不良————模具分型面开排气槽
2、气泡
a、原材料受潮————干燥原料
b、排气不良————改进模具设计
3、树脂变色、黑点
a、料筒、喷嘴积料————清理料筒和喷嘴
b、成型温度过高————降低成型温度
4、制品未充满
a、物料塑化不够————提高料筒温度
b、模具温度过低————提高模具温度
c、喷嘴溢料————调整模具位置
d、注射压力过低————提高注射压力
e、加料量过少————调整加料量
5、收缩真空泡
a、保压不足————延长保压时间
b、模温过低————提高模具温度
c、注射压力过低————提高注射压力
d、模具设计不合理————增加流道和浇口尺寸
e、成型温度较低————提高料筒温度
6、透明度降低
a、原材料受潮————干燥原料
b、模具温度过低————提高模具温度
c、物料过热分解————降低成型温度
7、熔接痕
a、模具设计不合理————采用环形浇口和多点浇口
b、模具温度过低————提高模具温度
c、脱模剂过多————减少脱模剂用量
d、成型温度较低————提高料筒温度
8、制品开裂
a、模温过低————提高模具温度
b、成型温度较低————提高料筒温度
c、物料的相对分子量过小————重新选择物料
d、成型过程中相对分子量下降过多————严格干燥,缩短成型周期
e、强行脱模————加大型腔斜度,改进模具结构
9、脱模困难
a、模内冷却不充分————降低成型温度,延长成型周期
b、型腔斜度太小————增加型腔斜度
c、顶出装置不良————改进顶出装置
d、模具表面粗糙————修整模具,使用脱模剂
10、翘曲
a、模内冷却不充分————降低成型温度,延长成型周期
b、凸模、凹模温差较大————减少凸模、凹模温差
c、浇口位置和尺寸不合理————改进浇口结构
11、溢边
a、注射压力过大————降低注射压力
b、成型温度过高————降低料筒温度
c、锁模力不足————提高锁模力
d、模具加工精度不足————提高模具加工精度
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