聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。PC的化学和物理特性:
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗充击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口充击强度非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。 PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时,要以产品的最终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗充击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。
主要优点
1、具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广;2、高度透明性及自由染色性;
3、成形收缩率低、尺寸安定性良好;
4、耐疲劳性佳;
5、耐候性佳;
6、电气特性优;
7、无味无臭对人体无害符合卫生安全。
主要性能
1、机械性能:强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化);
2、耐热老化性:增强后的UL温度指数达120~140℃(户外长期老化性也很好);
3、耐溶剂性:无应力开裂;
4、对水稳定性:高温下遇水易分解(高温高湿环境下使用需谨慎);
5、电气性能:
a、绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料);
b、介电系数:3.0-3.2;
c、耐电弧性:120s;
6、成型加工性:普通设备注塑或挤塑。
PC塑料的粘接
根据不同需要,可以选择以下粘合剂:
1.G-933:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,不同粘度粘接速度几秒至几个小时固化完毕。
2. KD-833瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PC塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡。
3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PC塑料大面积粘接或复合。但耐高温性能较差。
4.QN-906:双组分胶,耐高温。
5.G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温, 1-2mm厚度的话,10分钟左右初固,5-6小时基本固化,有一定的强度。完全固化的话需要至少24小时。单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温。
6.KD-5606:UV紫外线固化胶,粘合透明PS片材及板材,可达无痕迹效果,需要用紫外线灯照射固化。粘后效果美观。但耐高温性能较差。
加工条件及工艺
1.预干燥
PC
树脂在常温下的含水率约0.2%,为了生产出质优的成型品,必须对它进行充分的预干燥,使含水率控制在0.02%以下,防止因树脂水解引起性能降低、起泡、银纹等问题。
干燥机类型 | 箱式热风干燥机 | 料斗干燥器 |
烘干温度 | 120℃ | 120℃ |
烘干时间 | 5小时以上 | 5小时以上 |
注意事项 | 物料层厚控制在3cm以下。注射机的料斗应加热,使物料温度保持在100--120℃之间,防止吸湿。 | 连续成型时请使用具有5小时连续成型容量的干燥器。如果是除湿型的,干燥效果会更好。 |
2.成型条件
PC的标准注塑成型条件如下表所示。
预干燥 | 120℃×5小时以上干燥,粒料含水率控制在0.02%以下。 |
注射成型机 | 请选择容量为成品重量的1.5~3倍的注塑机。 |
成型条件 | 树脂温度 | 270~320℃ |
模具温度 | 80~120℃ |
螺杆转速 | 40~100rpm |
注塑速度 | 中速~高速 |
注塑压力 | 98.1~147.1MPa |
背压 | ~10MPa |
3.流动性
PC的流动性因其规格,产品壁厚,熔料温度,注塑压力的不同而有很大的变动。应尽量参考其螺线式流动特性和条式流动特性进行产品设计。
4.成型收缩率
PC的成型收缩率很小,其数值在0.5~0.7%之间。如采用玻璃纤维增强型品种,其收缩率将更小。玻璃纤维增强型PC的成型收缩率在流动方向和与之垂直的方向上有些不同。模具设计时应合理地考虑其形状和位置。
5.模具温度
模具温度对成型品的外观及成形中产生的应力有很大影响,所以请安装加热装置,使模具温度控制在80~120℃。
6.清机剂
热发泡机械型清机剂比热分解溶剂型清机剂更加适合于Panlite。使用方法请参考有关清机剂厂家的使用说明书。
7.残留应力及退火处理
和其它树脂一样,PC 在成型加工过程中因受剪切应力的作用,在冷却收缩后会留下残留应力。成型品残留应力过大会导致裂纹的产生和产品的变形。成型压力应尽量选择在许可应力以下,最好在7.8~9.8MPa 以下。此外,在涂布,粘结和机械加工时也可能因溶剂的作用而产生裂纹。残留应力虽然与其他热塑性树脂一样,可以通过热处理来缓和,为了尽可能降低残留应力,还应该在产品设计、模具设计、成型时充分注意。
主要用途介绍 PC工程塑料的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业,其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC可用作门窗玻璃,PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗,用于飞机舱罩,照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC板可做各种标牌,如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器,PC树脂用于汽车照明系统,仪表盘系统和内装饰系统,用作前灯罩,带加强筋汽车前后档板,反光镜框,门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置,电话线路支架下通讯电缆的连接件,电闸盒、电话总机、配电盘元件,继电器外壳,PC可做低载荷零件,用于家用电器马达、真空吸尘器,洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄,各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC是光盘储存介质理想的材料。PC瓶(容器)透明、重量轻、抗冲性好,耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤,作为可回收利用瓶(容器)。PC及PC合金可做计算机架,外壳及辅机,打印机零件。改性PC耐高能辐射杀菌,耐蒸煮和烘烤消毒,可用于采血标本器具,血液充氧器,外科手术器械,肾透析器等,PC可做头盔和安全帽,防护面罩,墨镜和运动护眼罩。PC薄膜广泛用于印刷图表,医药包装,膜式换向器。
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。
PC实际应用实例概览