聚碳酸酯(PC)是分子链中含有碳酸基的线性高分子聚合物,可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型,但目前实现工业化生产的为芳香族聚碳酸酯。作为 石化产品,聚碳酸酯是五大工程塑料中需求增速很快的热塑性材料,综合性能优异,在电子电器、板材容器、汽车工业、医疗器械、防护器材等领域有着广泛应用,并迅速扩展到航天航空、光学元件、光电信息等新兴领域。PC供应商及产能由于聚碳酸酯生产技术门槛较高,产能主要集中在跨国化工企业,供给高度集中。据相关统计,全球前六大公司产能占比高达90%以上。由于国际巨头对技术严格控制,因此国内聚碳酸酯装置生产多由外企投资或中外合资。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。聚碳酸脂塑料
工业上应用的聚碳酸酯主要由双酚A和光气来合成,其主链含有苯环和四取代的季碳原子,刚性和耐热性增加,Tm=265-270℃,Tg=149℃,可在15-130℃内保持良好地力学性能,抗冲性能和透明性特好,尺寸稳定,耐蠕变,性能优于涤纶聚酯,是重要的工程塑料。但聚碳酸酯易应力开裂,受热时易水解,加工前应充分干燥。聚碳酸酯的制法有酯交换法和光气直接法。酯交换法:原理与生产涤纶聚酯的酯交换法相似。双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚,进行酯交换,在高温减压条件下不断排除苯酚,提高反应程度和分子量。光气直接法:光气属于酰氯,活性高,可以与羟基化合物直接酯化。光气法合成聚碳酸酯多采用界面缩聚技术。双酚A和氢氧化钠配成双酚钠水溶液作为水相,光气的有机溶液(如二氯甲烷)为另一相,以胺类(如四丁基溴化铵)作催化剂,在50℃下反应。反应主要在水相一侧,反应器内的搅拌要保证有机相中的光气及时地扩散至界面,以供反应。光气直接法比酯交换法经济,所得分子量也较高。高抗冲PC-6600注射温度必须综合制品的形状、尺寸,模具结构。制品性能、要求等各方面的情况加以考虑后才能作出。
对生产PC制品的塑机要求:要求制品的比较大注射量(包括流道、浇口等)应不大于公称注射量的70-80%;锁模压力:以成品投影面积每平方公分乘0.47至0.78吨(或每平方寸乘3至5吨);机台大小:成品重量约为注塑机容量的40至60%为比较好,如机台以聚苯乙烯来表示其容量(盎斯)时,需减少10%,1盎斯=28.3公克。螺杆:螺杆长度标准应有15个直径长,其L/D为20:1比较好。压缩比宜为1.5:1至30:1。螺杆前端之止流阀应采用滑动环式,其树脂可流动间隙十分少应有3.2MM。
成型条件要点:熔融温度与模温:比较好的成型温度设定与很多因素有关,如注塑机大小、螺杆组态、模具及成型品的设计和成型周期时间等。一般而言,为了让塑料渐渐地熔融,在料管后段/进料区设定较低的温度,而在料管前段设定较高的温度。但若螺杆设计不当或L/D值过小,逆向式的温度设定亦可。模温方面,高温模可提供较佳的表面外观,残留应力也会较小,且对较薄或较长的成型品也交易填满。而低模温则能缩短成型周期。螺杆回转速度:建议40至70rpm,但需视乎机台与螺杆设计而调整。注塑压力:而比较高为了尽速填满模具,注塑压力愈大愈好,一般约为850至1400KG/CM2,可达2400KG/CM2。背压:一般设定愈低愈好,但为求进料均匀,建议使用3至14KG/CM2。熔融粘度对剪切率的敏感性小,而对温度的敏感性大,无明显熔点 熔融体粘度较高 高温下树脂易水解 制品易开裂。
中国聚碳酸酯产量和消费量增长迅速,但对外依存率居高不下。近年来,国家出台了多个政策鼓励建设聚碳酸酯项目,科研单位在具有自主知识产权聚碳酸酯生产工艺方面取得突破,国内企业开始上马、扩建聚碳酸酯项目。中国拟在建聚碳酸酯项目合计超过200万吨,而在近两年内将有超过100万吨的产能集中释放,预计以后中国聚碳酸酯进口占消费量比例将逐年下降。但另一方面也可能出现产能过剩的情况,故聚碳酸酯生产企业需要提早做好应对,注重于聚碳酸酯高附加值产品及新兴领域应用开发。此外由于我国新开发的技术仍待检验和优化,新增装置产品仍将以中低端料为主,未来我国仍需要进口一定量的高性能聚碳酸酯产品才能满足国内需求。PC用玻纤或碳纤维进行增强改性,提高机械强度。拉丝级PC-2858
聚碳酸酯粘度高,流动性差,对剪切作用不敏感,冷却速度快,容易使制件表面产生缺点,形成内部应力。聚碳酸脂塑料
中国是很早开始聚碳酸酯技术开发和工业化生产的国家之一,但是由于装置规模小、技术水平落后、产品质量差等原因导致了产品无法与国外相竞争。2005年以来,随着拜耳(现为科思创)、帝人、三菱等外资企业开始在中国投资建设聚碳酸酯装置,中国聚碳酸酯市场一度几乎为外资企业垄断。近几年,国内企业聚碳酸酯项目的投产打破了外资企业的垄断。浙铁大风是国内较早家商业化规模生产的聚碳酸酯内资企业,一期10万吨/年非光气法聚碳酸酯项目已于2014年建成,并于2015年4月开始稳定生产。万华化学具有界面光气法的完全自主知识产权,一期7万吨项目2017年已经投产,2018年第二条产线投产后产能将达到20万吨。聚碳酸脂塑料