PC(Polycarbonate聚碳酸脂)是分子毛链中含有—[O-R-O-CO]—链节的热塑性树脂,按分子结构中所带酯基不同可分为脂肪旋、脂环族、脂肪一芳香族型。其中具有实用价值的是芳香族聚碳酸酯,并以双酚A型聚碳酸酯为最重要,分子量通常为3-10万。
PC是一种无味、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料:
①密度1.20 g/cm³左右。
②具有优良的物理机械性能,冲击强度,拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高。
③尺寸稳定性好,着色性好,电绝缘性优良,但自润滑性差,高温易水解,与其它树脂相溶性差。
④具有良好的耐热性和耐低温性,在较宽的温度范围内具有稳定的力学性能,可在-60~120℃下长期使用。
PC属自熄性材料,薄膜透气性小。对光稳定,但不耐紫外光。耐候性好,耐油、耐酸、不耐强碱、氧化性酸及胺、酮类,溶于氯化烃类和芳香族溶剂。长期在水中易引起水解和开裂,抗疲劳强度差,容易产生应力开裂,抗溶剂性差,耐磨性欠佳。
为了改进PC熔体粘度大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
优势:两种材料性能优点,并降低成本。
①PC层压板广泛用于公共场所的防护窗,飞机舱罩,照明设备,工业安全档板和防弹玻璃。
②PC树脂用于汽车照明系统,仪表盘系统和内装饰系统。
③PC被应用于各种电器,光盘,容器,光学器件。
④PC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。
⑤PC可做头盔和安全帽,防护面罩。
⑥PC薄膜广泛用于印刷图表,医药包装等。
PC是无定形塑料,无明显熔点,在220-230℃呈熔融状态,有良好的热稳定性,成型温度范围较宽,可在260-320℃之间自由选择,但分子链刚性大,熔体流动性差。
PC料虽然吸湿较小,但由于对水份敏感,成型前须经110-120℃干燥5小时左右,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的成型收缩率小,大约0.5-0.8%之间,易发生熔融开裂和应力集中,故应严格控制成型条件,塑件最好通过退火处理。对于大于200g的塑件,宜用加热式的延伸喷嘴。
PC冷却速度快,模具浇注系统以粗、短为原则,宜设冷料井,浇口宜取大,模具温度控制在80-120℃之间为宜。
PPO(polyphenyleneoxide聚苯醚)是聚2,6—二甲基-1,4—苯醚,又称聚苯撑氧,为白色颗粒。改性聚苯醚是用聚苯乙烯或其他聚合物改性的聚苯醚,简称MPPO。
①密度约1.07 g/cm³,综合性能良好,可在120℃蒸汽中使用。
②有突出的电绝缘性和耐水性,具有阻燃自熄性,尺寸稳定性好。
③其介电性能居塑料的首位,但有应力开裂倾向,通过改性可消除应力开裂。
目前市面上的材料均为MPPO,它是PPO与HIPS共混制得的改性材料,有较高的耐热性,玻璃化温度211℃度,加热至330℃有分解倾向。
①PPO的含量越高其耐热性越好,热变形温度可达190℃。
②PPO作为无毒塑料可用于食品和药物行业,但耐光性差,长时间在阳光下使用会变色。
③可以与ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS,玻璃纤维等进行共混改性处理。
④广泛用于制作各种耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、传动件、医疗及电子零件:
⑤如在较高温度下使用的齿轮、风叶、阀可代替不锈钢使用,可制作螺丝、紧固件及连接件、电机、转子、机壳、变压器的电器零件。
PPO是无定型塑料,吸湿性小,0.06%左右,但微量的水分会导致产品表面出现银丝等不光滑现象,成型前建议在120℃干燥4小时左右,温度不可高出150度,否则颜色会变化。
熔体流动性差,流动行为类似牛顿流体,熔体粘度对温度比较敏感。制品厚度一般要在0.8毫米以上,成型收缩率0.3-0.8% 。
PPO极易分解,分解时产生腐蚀气体,要严格控制成型温度,料筒温度宜在260-320℃,模温可在70-110℃之间。
PSU(Polysulfone聚砜)为琥珀透明固体材料,密度1.25-1.35 g/cm³。
①硬度和冲击强度高、耐蒸气、耐水解、耐辐射、无毒、耐热、耐寒性、耐老化性好、尺寸稳定性好,并具有自熄性。
②可在-100--175度下长期使用,PSU耐无机酸碱盐的腐蚀,但不耐芳香烃和卤化烃。
③通过玻璃纤维增强改性,可以使材料的耐磨性大幅度提高,可将聚砜与ABS、聚酰亚氨、聚醚醚酮和氟塑料等制成聚砜的改性产品,主要是提高其冲击强度和伸长率、耐溶剂性、耐环境性能、加工性能和可电镀性,如PSF/PBT、PSF/ABS、PSF+矿物粉。
④适于制作耐热件、绝缘件、减磨耐磨件、仪器仪表零件及医疗器械零件、低温工作零件,如聚砜在电子电器工业常用于制造集成线路板、线圈管架、接触器、套架、电容薄膜。
⑤在家用电器方面用于微波烤炉设备、咖啡加热器、湿润器、风机、饮料和食品分配器等。
⑥也可代替有色金属用于钟表、复印机、照相机等的精密结构件。
⑦可代替不锈钢制品。用作手术工具盘、喷雾器、流体控制器、心脏阀、起搏器、防毒面具、牙托等。
PSU属于无定形塑料,吸湿大,吸水率0.2%-0.4%,成型前要充分干燥,保证含水量在0.1%以下,干燥条件140℃ 4小时左右。
成型性能与PC相似,流动性差,冷却快,热稳定性差,成型温度为290-350℃,360℃时开始出现分解。
聚砜在熔融状态下接近于牛顿体,类似于PC,其流动性对温度比较敏感,在310度-420度内,温度每升高30度,流动性就增加1倍。故成型时主要通过提高温度来改善加工流动性。宜用高温高压成型。
模具应有足够的强度和刚度,设冷料井,流道应短,浇口尺寸取塑件壁厚的1/2-1/34,成型收缩率0.5-0.7% ,为减小注塑制品产生内应力。
模具温度应控制在100-140℃。成型后可采取退火处理甘油浴退火处理,160℃1-5分钟;或采取空气浴160℃1-4小时。退火时间取决于制品的大小和壁厚。