拜耳公司和GE公司各自于1956年宣布建设生产聚碳酸酯的工厂。H.Schnell于1956年发表了关于试制成功新型热塑性聚碳酸酯的报道。拜耳公司于1958年实现聚碳酸酯的工业化生产,商品名为Makrolon,GE公司于1959年推出商品名为Lexan的聚碳酸酯。
而2004年帝人和拜耳在中国建厂,把原本在发展中的国产化进程造成重大打击。纵观整个行业,工程塑料国产化很低,但凡你能生产,我就降低价格使得市场无法打开。之前国内有5000吨装置,后来关停了。
2011年底宁波浙铁大风化工有限公司引进国内外先进生产技术建设聚碳酸酯生产装置,并于2014年顺利投产,开启了国内聚碳酸酯行业的新篇章。浙铁这个万吨级的属于国内较早套非合资的装置,之后还有山东鲁西。 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。PC高流动
注射温度
聚碳酸酯的热加工特性有两个方便之处:
有较高的热稳定性和很宽的成型温度范围;由温度变化引起粘度变化较大,由剪切速率变化引起粘度变化较小。即聚碳酸酯熔融流动性大受温度变化的影响,而压力的影响作用不大。
所以历来都是把注塑温度的调节作为顺利进行成型和控制制件质量的必要而有效的手段。
但要注意,若温度过低,因粘度大,供料不足,制件表面收缩或起波纹,无光泽,银丝凌乱;温度过高或高于320℃而停留时间过长,会造成严重降解,制件带飞边,转为暗褐色,表面有银丝暗条,斑点和纹迹,内部有气泡,各种性能都变劣。 耐冲击PC销售厂家要求模具的流道、浇口短而粗,以减少流体的压力损失,同时要较高的注射压力;
PC聚碳酸酯塑料是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。
PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m,未填充牌号的热变形温度大约为130℃,玻璃纤维增强后可使这个数值增加。
PC的弯曲模量可达2400MPa以上,树脂可加工制成大的刚性制品。低于100℃时,在负载下的蠕变率很低。
PC耐水解性差,不能用于重复经受高压蒸汽的制品。
PC材料具有阻燃性、耐磨、抗氧化性。聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃BI级,在普通使用温度内都有良好的机械性能。
同性能与聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有UL94V-0级阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。
PC产品应力开裂现象
应力开裂是指塑料制品在暴露于化学介质中及应力同时作用下,发生提前开裂而破坏的一种复杂失效行为,与环境作用、材料特性、成型方式等多种因素有关。关于PC材料的应力开裂,日本富川昌美、左藤行彦等人的研究表明,聚碳酸酯大分子的局部取向引起制件产生微裂,这种微裂在未产生割裂形成空隙时,通过热处理可以消除;在环境和外力的影响作用下,微裂不断生长、发展,从而产生了裂缝,这种裂缝已形成空隙,成为不可恢复的断裂破坏。 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,是透明的无色或微黄色强韧固体。
原材料控制:
PC材料的一个重要指标为分子量的高低,其检测指标为熔体流动速率(MFR)。高分子量的聚碳酸酯分子链长度更长,链间缠结数目更多,分子间的作用力更大故抗开裂能力更强。较高的分子量其熔体流动速率较低,流动性能较差,但成型制件的强度更高。熔体流动速率的高低不仅代为了材料的力学性能,同时直接影响材料的价格和塑胶件成型的效率。
回收料的控制:
在产品注塑生产过程中,生产厂家都会在原材料中适当加入生产过程中产生的废料和水口,需要注意的是加入的回收料必须要处理干净,不得有油污混入。结合注塑厂多年现场生产实例表明(表一),回收料的总比例应控制在20%以下。 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。PC食品级
PC在注塑过程中要严格控制脱模剂的使用,同时再生料的使用不能超过三次,使用量应为20%左右。PC高流动
聚碳酸酯十分突出的是高温下对微量水分的敏感性,加上熔融温度高,熔融粘度大,常因处理不当而出现开裂和其他质量事件,所以注塑前必须严格,彻底进行干燥。经干燥后水分含量应不大于0.02%,微量水分的存在可以使聚碳酸酯发生破坏性的降解,年度下降,放出二氧化碳等气体,塑胶变色,性能变坏成型工件带银丝,气泡,强度下降,破裂,水分含量越高,破坏性降解越厉害。
(1)若干燥程度很差,塑胶中水分多,熔融粘度急剧下降熔体迅速淌出,炮筒喷嘴在劈啪声中不断喷出泡沫状雪球,白色雾气或气体。
用这样的塑料成型的制件颜色很深,表面有大量银纹色素,内部带气泡,性能极脆,由于内压力大。很多制件脱模时马上就开裂了。
(2)若干燥程度一般,喷嘴中缓慢注出的熔体浑浊不清,表面不光亮,内部夹有少量小气泡,成型工件在浇口附近或其他部位表面粗糙失光,抗冲击强度较低。
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