正文 6.2 聚碳酸酯(2 / 2)

PC收縮率及收縮率範圍都不很大,約在0.5%~0.8%,與工藝條件及製品厚度有關,有利於成型高精度的製品。PC對金屬有很強的黏附性,這要求生產結束時應很好地清理機筒。

PC分子鏈剛性大,且玻璃化溫度較高,成型時進入模腔的熔體分子鏈被剪切取向後鬆弛速度慢,當熔體迅速冷卻至玻璃化溫度以下時,分子鏈來不及鬆弛就被凍結,造成製品內較大的內應力。減小內應力方法是盡可能提高熔體溫度和模具溫度(最高可達100℃),采用高注射速率,帶嵌件製品應對嵌件預熱,以及製品脫模後立即進行熱處理等。熱處理溫度一般控製在110~120℃,處理時間視厚度而定,製品越厚,時間越長。

由於PC分子主鏈的剛性及苯環的體積效應,使其結晶能力較差,而且PC成型時熔融溫度和玻璃化溫度皆遠高於製品成型的模溫,較大的溫差使其很快就從熔融溫度降低到玻璃化溫度之下,完全來不及結晶,隻能得到無定形製品。

6.2.3.2加工方法

PC可以采用注射、擠出、吹塑、滾塑、熱成型、發泡成型和流延等方法加工,也可進行黏合、焊接和冷加工,但主要是前三種方法。

注射成型螺杆頭部應帶有止逆環,噴嘴采用延長式敞開型或大通道密閉型。用於注射成型的聚合物數均相對分子質量約在(2.7~3.4)×104。一般工藝條件是:機筒溫度從後至前部約在250~290℃之間,相應的熔體溫度約在280~300℃之間,注射壓力約70~150MPa,模溫70~100℃,螺杆轉速采用 40~70r/min,塑化壓力0.35MPa。

擠出成型所用擠出機螺杆與注塑機用螺杆基本相同,但長徑比在18~20之間,進一步增大長徑比,易引起材料降解。擠出成型所用高分子材料的數均相對分子質量約為3.4×104。擠出機筒溫度以250~255℃為宜,機頭溫度220~230℃,口模溫度210℃,螺杆轉速10.5r/min。

PC可以吹塑中空容器(如飲水機水桶),亦可吹塑薄膜,吹塑所用擠出機螺杆基本上與型材用擠出機螺杆相同。中空吹塑采用相對分子質量較高的高分子材料,薄膜吹塑用相對分子質量稍低的高分子材料。中空吹塑的機筒溫度與型材擠出機筒溫度相同,吹塑較大型容器時,口模溫度約控製在190~200℃之間,吹塑中、小型容器時,口模溫度在220~230℃之間,吹塑模溫度在100~120℃之間,吹氣壓力對大型容器和中、小型容器分別控製在0.6~0.7MPa和0.3~0.35MPa。薄膜吹塑時,機筒溫度在250~265℃之間,機頭溫度在240~250℃之間。

加工後的PC成型製品可以進行各種二次加工或精整加工。單層或多層的片材、型材或棒材可以進行熱成型加工,以生產所要求形狀的製品。

6.2.4聚碳酸酯的應用

PC的優良性能使其被廣泛應用於電子、電器、汽車工業、機械製造、包裝材料、醫療保安和日用品等方麵。例如,具有高度透明性和韌性的窗用玻璃、室外照明、眼科用鏡片和安全眼鏡;要求高衝擊、耐熱、耐久和可著色性的混合器、電工工具、安全帽;與食品接觸的水瓶、微波爐容器;可進行X射線消毒的透明、較耐破碎的醫療器械等;也常用作電視機、計算機、電話機的零件和外殼等。

PC的抗衝擊、抗熱變形性、耐候性好、硬度高,因此適用於生產轎車和輕型卡車的各種零部件。許多汽車零部件,如計速器指針、風窗、儀表板、前燈燈罩和外殼以及工具箱等都充分利用了PC樹脂的特性。

PC的高透明、低密度和高韌性特征使其在光學器件的製備方麵具有無可比擬的優勢。因此,PC常被用來製造作光學透鏡、照相機部件、風鏡和安全玻璃(學校、醫院、銀行等重要場所使用的防碎玻璃)等,但PC不耐刮痕,通常要使用丙烯酸樹脂和矽樹脂進行塗敷。PC陽光板是國際上普遍采用的一種新型高強度、透光、隔音、節能材料,中國從20世紀90年代初開始應用,銷售量快速成長。

PC在包裝領域消費量最大的市場是PC大水瓶。由於質量輕,抗衝擊和透明性好,PC成功地取代了玻璃。PC可用於食品設施和家庭食品盛器。

低相對分子質量PC主要用於光盤(CD、VCD、DVD)的製造。2002年起我國光盤市場的規模已僅次於美國而位居世界第二位。國內PC高達 75%用於製造光盤,但目前我國光盤用 PC的需求基本依賴進口。