四、聚苯乙烯系塑料4 A” s7 B’ ^4 {* H
聚苯乙烯系塑料,指大分子链中包含苯乙烯的一类塑料,具体品种包括PS、HIPS及ABS三类。3 h: ?! N+ Y5 i, }
(一)聚苯乙烯塑料
聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基缩聚反应合成的聚合物,英文简称PS。PS包括普通聚苯乙烯(GPPS)、可发性聚苯乙烯(EPS)和茂金属聚苯乙烯(m-SPS)等。
1、聚苯乙烯塑料的结构性能
(1)PS的结构
PS的大分子主链为饱和烃类聚合物,具有良好的电绝缘性,又因吸湿性小,可用于潮湿环境中。PS的分子结构不对称,大分子链运动困难,PS呈现刚性和脆性,制品易产生内应力。GPPS的分子为无规结构,导致PS为无定型聚合物,具有很高的透明性。由于苯基的存在,制品长期户外使用变黄变脆;但苯基的存在又使其具有较高哪头 湫浴?font style=”font-size: 0px; color: #fff”>4 S’ {% X9 O4 K( T* x Q; P& E
(2)PS的性能
①一般性能 PS为无色透明的颗粒,燃烧时发浓烟并带有松节油气味,吹熄可拉长丝。制品质硬似玻璃状,落地或敲打会发出类似金属的声音。能断不能弯,断口处呈蚌壳色银光。PS的吸水率为0.05%,稍大于PE,但对制品的强度和尺寸稳定性影响不大。
②光学性能 透明性好是PS最大的特点,透光率可达88%-92%,同PC和PMMA一样属最优秀的透明塑料品种。PS的折射率为1.59-1.60,但因苯环的存在,其二222双折射较大,不能用于高档光学仪器。
③力学性能 PS硬而脆、无延伸性,拉伸至屈服点附近即断裂。PS的拉伸强度和弯曲强度在通用热塑性塑料中最高,但冲击强度很小,难以用作工程塑料。PS的耐磨性差,耐蠕变性一般。PS的力学性能受温度的影响比较大。! m5 s K! d$ P’ F” B
④热学性能 PS的耐热性能不好,热变形温度仅为70-90℃,只可长期在60-80℃范围内使用。PS的耐低温性也不好,脆化温度为-30℃。PS的热导率低,线膨胀系数较大,与金属相差悬殊,故制品不易带金属嵌件。– B& F* S’ I) K* y4 d& d
⑤电学性能 PS电绝缘性优良,且不受温度和湿度的影响。介电损耗角正切值小,可耐适当的电晕放电,耐电弧性好,适于做高频绝缘材料。
⑥环境性能 PS的化学稳定性较好,可耐一般酸、碱、盐、矿物油及低级醇等,但可受许多烃类、酮类及高级脂肪酸等侵蚀,可溶于芳烃(如苯、甲苯、乙苯及苯乙烯等)、氯化烃(如四氯化碳、氯仿、二氯甲烷及氯苯)及酯类等。PS的耐候性不好,其耐光、耐氧化性都差,不适于长期户外使用。但PS的耐辐射性好。‘ |’ g4 r6 O% K: r/ I9 H
9 O7 S9 S7 K/ z$ b4 E
2、PS塑料的成型加工) ]0 v* G6 ~4 H @2 {5 [1 I* X* l2 i0 e
(1)加工特性
PS属无定型树脂,无明显熔点,熔融温度范围比较宽,可在120℃-180℃之间成为流体。热稳定性较好,分解温度在300℃以上。PS熔体属非牛顿流体,粘度强烈地依赖剪切速率的变化,但温度的影响也比较明显。PS的流动性十分好,是一种易于加工的塑料。
PS在加工前一般不需要干燥,有特殊需要时(如要求制品透明性高)才干燥,干燥温度70℃-80℃,1.5-2小时。PS在加工中易产生内应力,除要选择适宜的工艺条件、改进制品设计和合理的模具结构外,还应对制品进行热处理,以消除应力。PS成型受缩率比较低,一般仅为0.4%-0.7%。, f! b1 g” D9 }4 L1 g7 H2 e
(2)加工方法! g. X* C0 {9 @1 [
注塑和挤出加工均可在普通注塑机和挤出机上进行。1 g% c# V3 [: N+ k
PS泡沫制品为其树脂的主要用途,具体成型方法有两种:
①采用可发性PS树脂(EPS)为原料。EPS为GPPS珠粒在加温、加压条件下,将6%左右的低沸点物理发泡剂如正戊烷、石油醚或异戊烷等渗透到珠粒中,使之溶胀即为可发性PS珠粒。EPS可用蒸汽模塑法、挤出和注塑等方法生产泡沫塑料制品。3 D1 F8 K* ]3 ` P5 _: L( @0 P
②用GPPS为原料。采用一步法挤出工艺,直接将发泡剂与PS混合好或在挤出熔融段将物理发泡剂注入PS熔体内,挤出发泡、冷却即可。
O4 k: [” ^$ h, A
3、聚苯乙烯塑料的应用范围
(1)电器制品 PS兼有透明性和良好的绝缘性,可用于各种电器的配件、壳体及高频电容器等。
(2)透明制品 PS具有优异的透明性,可用于一般光学仪器、透明模型、灯罩、仪器罩壳、包装容器等。! f0 [1 Y) s3 }! s
(3)日用品 PS的着色性和光泽性好,可广泛用于日用品的制造,如儿童玩具、家具把手、装饰板、笔杆、文具、梳子、牙刷等。
(4)包装材料 PS发泡制品的防震及保温性能好,可用作包装和保温隔热材料。包装材料主要用于电器、精密仪表、工艺品、玻璃制品、陶瓷制品等的包装;保温隔热材料有隔墙板和屋顶夹芯板等。‘ E0 o$ f$ h# ]3 W5 [
4、茂金属聚苯乙烯
茂金属聚苯乙烯英文缩写为m-SPS,它为在茂金属催化剂作用下合成的间同结构PS树脂。产品具有熔点高(270℃)、耐水解、耐热(热变形温度为251℃)、耐化学腐蚀、密度小、加工前不用干燥、收缩小、尺寸稳定性好等与工程塑料PBT、PA及PPS类似的性能,是传统增强工程塑料的理想替代品。
m-SPS可用注塑方法成型加工,主要用于耐热塑料制品,在众多耐高温塑料材料中,m-SPS的用量排在PPS之后,居第二位。
Q L2 m6 [( C
(二)高抗冲聚苯乙烯5 ~7 s* I; P’ ?
高抗冲聚苯乙烯的英文简称为HIPS。HIPS实质是PS的一个冲击改性品种,具体组成为PS和橡胶。按HIPS改性幅度的大小可分为中抗冲PS、高抗冲PS和超高抗冲PS三类。# F’ j! w” I, Z M
HIPS的外观为白色不透明珠状颗粒,它除冲击性能优异外,还具有PS的大多数优点,如刚性好、易加工、制品光泽度高、易着色等,但拉伸强度和透明性下降。
同PS一样,HIPS的加工性也很好,熔体的流动性比ABS高,成型收缩率与ABS接近,因此,成型ABS的模具也适用于HIPS成型。
HIPS在有些领域中可取代ABS。
HIPS大量用于电视机、吸尘器、电话机、空调机、洗衣机、复印机、照明器具、仪器仪表、办公用品和汽车配件的壳体。& V” l: X% Y* l1 [6 Z$ c
HIPS的低发泡制品具有木材的可锯、可刨、可钉的性能,外观类似木材,可用于家具、包装和建筑材料等。* W1 `) m3 `* B9 B3 I! S, i
HIPS可制成板、片材,用以吸塑成容器和杯盘等。还可制成管材、医疗和纺织器材等。4 N+ N’ w& d’ O2 j8 @
(三)ABS塑料
ABS为丙烯腈(23%-41%)、丁二烯(10%-30%)和苯乙烯(29%-60%)三种单体共聚而成的聚合物,英文简称ABS。合成的ABS有中冲击型、高冲击型、超高冲击型及耐热型四类。由于其具有韧、刚、硬的优点,应用范围已远远超过PS,成为一种独立的塑料品种。ABS既可用于普通塑料又可用于工程塑料。
Y3 K; e6 V” }9 w( _0 M4 i
1、ABS的性能
①一般性能 ABS的外观为不透明呈象牙色的粒料,其制品可着成各种颜色,并具有90%的高光泽度。ABS的相对密度为1.05,吸水率低。ABS同其它材料的结合性好,易于表面印刷、涂层和镀层处理。ABS的氧指数为18.2,属易燃聚合物,火焰呈黄色,有黑烟,烧焦但不滴落,并发出特殊的肉桂味。” K* s3 n; n8 L
②力学性能 ABS有优良的力学性能,其冲击强度极好,可以在极低的温度下使用。即使ABS制品被破坏,也只能是拉伸破坏而不会是冲击破坏。ABS的耐磨性能优良,尺寸稳定性好,又具有耐油性,可用于中等载荷和转速下的轴承。ABS的蠕变性比PSF及PC大,但比PA和POM小。ABS的弯曲强度和压缩强度属塑料中较差的。ABS的力学性能受温度的影响较大。* B& U7 X, D3 ^8 S, K
③热学性能 ABS的热变形温度为93℃-118℃,制品经退火处理后还可提高10℃左右。ABS在-40℃时仍能表现出一定的韧性,可在-40℃-100℃的温度范围内使用。
④电学性能 ABS的电绝缘性较好,并且几乎不受温度、湿度和频率的影响,可在大多数环境下使用。, u5 Z- l* U. }0 x” `6 i9 L
⑤环境性能 ABS不受水、无机盐、碱及多种酸的影响,但可溶于酮类、醛类及氯代烃,受冰乙酸、植物油等侵蚀会产生应力开裂。ABS的耐候性差,在紫外线的作用下易产生降解,置于户外半年后,冲击强度下降一半。
2、ABS塑料的成型加工
ABS同PS一样是一种加工性能优良的热塑性塑料,可用通用的加工方法加工。ABS熔体的流动性比PVC和PC好,但比PE、PA及PS差,与POM和HIPS类似。ABS的流动特性属非牛顿流体,其熔体粘度与加工温度和剪切速率都有关系,但对剪切速率更为敏感。
ABS的热稳定性好,不易出现热降解现象。ABS的吸水性较高,加工前应进行干燥处理。一般制品的干燥条件为80℃-85℃,2-4小时;对特殊要求的制品(如电镀),则需70℃-80℃,10-18小时。
ABS制品在加工中易产生内应力,如应力太大或制品对应力开裂绝对禁止,应进行退火处理,具体方法是制品置于70℃-80℃的热风循环干燥箱内2-4小时,再冷却到室温即可。# V& t, ` K: T2 P. K
ABS可用注塑、挤出、压延、吸塑及吹塑等方法成型,并以注塑法最广,挤出法次之。; z, ]+ R0 ?, V6 L/ I, d
3、ABS塑料的改性品种) Q’ \- n+ C. Q# ^9 o, O
ABS的改性品种主要为其合金,种类繁多,应用很广。; Q. n! C# k’ [( k7 M
①ABS/PVC 可改善ABS的阻燃性,同时还可提高撕裂强度和耐腐蚀性,并可制成柔软或半硬制品。
提高制品的耐热温度,一般可达120℃左右,还可适当提高强度和硬度等力学性能。5 \& a0 G/ [2 s
③ABS/TPU 此合金兼有TPU的冲击性和耐磨性,ABS的刚性、综合性能和价格低等优点。: \+ k/ l6 y’ u$ H1 [
‘ X6 }3 [; A7 t
4、ABS塑料的应用范围. ~- `0 O- ?% O& s6 r$ F
壳体材料 广泛用于制造电话机、移动电话、电视机、收录机、复印机、传真机、洗衣机、电动工具、厨房用品及儿童玩具的壳体。& z8 Z& R5 U8 ^+ d6 ?: }- e: a0 E
机械配件 可用于制造齿轮、叶轮、轴承、把手、管材、管件、蓄电池槽等。
汽车配件 具体品种有方向盘、仪表盘、风扇叶片、挡泥板、手柄及扶手等。‘ p {2 g# |- Q R# u |
其他制品 各类化工耐腐蚀管道、镀金制品、文具、仿木制品等。
工程塑料是指机械性能和热性能均较好,可以承受较大的机械应力,能在较为苛刻的化学物理环境中使用,用于代替某些金属作为结构材料而应用的一类树脂。( \, ^2 r# C2 G, m0 V
工程塑料的拉伸强度一般在50MPa以上,弯曲模量在2GPa以上,冲击强度在60J/m以上。通常将使用量大、可长期在100℃以上温度使用的工程塑料称为通用工程塑料;而将使用量较少、使用温度达150℃以上、有的为150~250℃甚至高达300℃的一类工程塑料称为特种工程塑料。以下介绍几种通用工程塑料的特性。
一、 聚酰胺塑料% z+ \* J9 q& g6 n6 Y, V0 n
聚酰胺俗称“尼龙”,英文简称PA,目前它为最大的通用工程塑料品种。PA包括种类很多,具体可命名为PAxy,其中x代表二元胺的碳原子数目,y代表二元酸的碳原子数目。适用于塑料用的PA主要是脂肪族PA和少量芳香族PA。具体品种有PA6、PA66、PA610、PA1010、PA11、PA12、PA9、PA612、PA46、PA1212、浇铸尼龙(MC5)及芳香尼龙等。其中PA6占47%,PA66占45%。
PA目前最大的应用为汽车配件,美国占30.7%,西欧占31.6%,日本占34.5%。其他用途有包装膜、电子电器、机械零件、日用品等。
1、 酰胺塑料的性能0 O9 M% r) t9 G7 O
(1)一般性能 PA的外观为透明或不透明乳白色或淡黄色的粒料,表观角质、坚硬,制品表面有光泽。 PA的吸水率比较大, 酰胺基的比例越大,吸水率越高,具体为:, x v: ?/ |& T5 v# r$ f8 j
PA6>PA66>PA610>PA1010>PA11>PA12>PA1212。PA属于自熄性塑料,燃烧时有烧焦的羊毛或指甲味。PA属中等阻隔性塑料,阻隔性随酰胺基/亚甲基的比例增大而提高,以PA6的阻隔效果最好。PA6的O2透过系数为25~40㎝3•㎜/㎡•d•Mpa” m* y+ A( i* s
CO2透过系数为150~200㎝3•㎜/㎡•d•Mpa
H2O透过系数为150g•㎜/㎡•d•Mpa
(2)力学性能 PA在室温下的拉伸强度和冲击强度都较高,但冲击强度不如PC和POM高。随温度和湿度的升高,拉伸强度急剧下降,而冲击强度则明显提高。玻璃纤维增强PA的强度受温度和湿度影响较小。2 j* v5 [2 @; P+ J0 N# R
PA的耐疲劳性较好,仅次于POM,玻纤增强处理后还可提高50%左右。
PA的抗蠕变性较差,不适于制造精密的受力制品,但玻纤增强后可改善。
PA的耐摩擦性和耐磨损性优良,是一种常用的耐磨性塑料品种。其中,不同品种的摩擦因数相差不大,无油润滑摩擦因数仅为0.1~0.3。耐磨性以PA1010最佳。PA中加入二硫化钼、石墨、F4及PE等可进一步改进摩擦性和耐磨性。
(3)热学性能 PA的热变形温度都不高,一般在50~75℃。用玻璃纤维增强后可提高4倍以上,高达200℃PA的热导系数很小,仅为0.16~0.4W/M•K。PA的线膨胀系数较大,并随结晶度增大而下降。6 l3 h* f4 z6 G$ |9 s$ i
(4)电学性能 PA在低温和低湿条件下为极好的绝缘材料,但绝缘性能随温度和湿度的升高而极剧恶化,并以分子中含酰胺基比例大者最敏感,例如PA6最大而PA12最小。” ]/ i* T4 T6 U$ W0 W* |6 e4 N
(5)环境性能 PA耐化学稳定性优良,可耐大部分有机溶剂如醇、芳烃、酯及酮等,尤其是耐油性突出。但PA的耐酸、碱、盐性不好,可导致溶胀,危害最大的无机盐为氯化锌。PA可溶于甲酸及酚类化合物。7 o; T+ s: ~- }6 M” n
PA的耐光性不好,在阳光下强度很快下降并变脆,因此不可用于户外。
、 酰胺塑料的成型加工
(1)加工特性1 B- ]1 Z7 r+ l
PA有明显的熔点,且熔点高,熔程较窄,因此加工温度较高,PA6为220~300℃,PA66为260~320℃。
PA的熔体粘度低,流动性好,熔体粘度对温度和剪切速率都较敏感。但其流体特性接近牛顿流体,即对温度的敏感性较大。! ?( q8 _& n& J. X” P, M- j) {6 l
PA的热稳定性较差,热降解倾向严重,应加入二苯胺改善,并严格控制温度。
PA成型时有结晶产生,成型收缩较大;结晶度高低受加工条件的影响较大。2 }” _” i! I4 a7 w2 K
PA吸水率比较大,加工前必须干燥,使含水量小于0.1%。干燥条件为100~110℃,时间10~12小时。
PA制品成型后需进行调湿处理,以降低吸水对性能的影响,提高尺寸稳定性。
PA在加工中易产生内应力,应进行退火处理。
(2)加工方法 U# H8 W/ _4 V7 Q9 U
PA可用注塑、挤出及吹塑等方法成型。9 M4 k8 C# {5 P% S, C
3、 聚酰胺塑料的改性品种 ]9 m0 `’ y/ X! ]3 Q% \0 t
主要包括增强PA和PA合金两类。
(1)增强PA主要用玻璃纤维为增强材料。玻璃纤维含量大于30%后的力学性能、硬度、蠕变性、尺寸稳定性和耐热性能都有明显的提高。3 G3 F- |6 o, l0 ]0 M) |$ h
(2)PA合金的种类很多,技术成熟,常见的有以下几种:
① PA/PO。此合金可提高PA在干态及低温条件下的冲击强度1.5-3倍,降低吸水率300%。相容剂用PO的不饱和酸接枝物。( C5 z. Z, \9 c
② PA/ABS。此合金可提高制品的韧性、刚性、硬度及耐电弧性。ABS的含量在15%-20%范围内时冲击强度提高幅度最大。) n! t( w$ a2 x# }! }0 N% o$ z( W: \
③ PA/苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺。此合金主要提高PA的耐热温度,一般可提高到/ L/ A* K4 u1 p1 u# ~
110℃。此外还可提高冲击强度、耐化学药品性能等。
4、 聚酰胺塑料的应用范围– k; i: e2 u7 k8 o5 j& X( D
(1)汽车工业 汽车工业为PA的第一大市场,主要用于发动机部件、电气配件、车体部件及输油件等。具体产品有:输油管、空调管、喷油嘴、油箱、燃料过滤器、储油槽、罐、齿轮、车轮盖及汽车外饰板等。
(2)机械工业 可广泛制造齿轮、蜗轮、垫片、螺栓、螺母、轴承等。
(3)电子/电器 主要用于民用电器如电饭锅、吸尘器、微波炉等的开关、接线板、电阻器等。
(4)包装材料 PA的气体阻隔性好,常与HDPE共混、共挤和复合,用于熟肉、火腿等食品的冷冻、真空包装。
(5)日用品 PA为第一代拉链材料,目前仍大量使用。此外,PA还可用于一次性打火机壳体、碱性干电池衬垫、头盔、办公设备外壳等。
(6)体育用品 主要有滑雪板、球拍线、球拍框、冲浪板、溜冰鞋、钓鱼杆及钓鱼线等。
(7)医疗器械 可用于输血管、止血钳、输液器、手术缝合线、假发等。
5、 其他品种
(1)PA11$ d- g- ~$ V” e6 n; f
PA11为聚十一酰胺,它是以蓖麻油为原料制备的长链柔软尼龙。PA11具有优良的力学性能、尺寸稳定性能及耐油性,是高档的工程塑料,主要用于汽车输油管及刹车管等。PA11柔性好,具有良好的耐应力开裂性和耐动态疲劳性能,无润滑状态对铜的摩擦系数为0.18,耐磨性好,自熄。耐碱、醇、酮、芳烃及油脂等,但耐酸性较差。9 y F5 s) h q
PA11大量用于汽车工业的输油管、刹车管、压力管及螺纹管的制造,还用于各种交通工具如飞机、轮船、汽车中的电缆护套管;军事装备如枪托、枪把、弹头外壳、训练弹等。
(2)PA12
PA12除具有与PA11类似的特点外,还具有吸水性小、柔软性好、电性能较其他PA要好、尺寸稳定性好。” m, P$ k9 A; x) ]
(3)MCPA& @! v& K4 u’ g- r5 f’ F
MCPA为单体浇铸尼龙,又称MC尼龙或铸型尼龙。MCPA以己内酰胺或戊内酰胺为单体,采用碱聚合法在模具中边聚合边成型。
MCPA分子量比PA6大一倍,因而其力学性能、尺寸稳定性、耐疲劳性、耐磨性、冲击强度、耐热性、吸水性及电性能等都好于PA6约一倍以上。 5 U! C” T9 S4 M; E
MCPA主要用于大型制品,特别是需要量少、结构复杂、开注塑模具成本过高的制品,可选用MCPA。具体制品如大型齿轮、滑动轴承、辊轴、阀座及导轨等,可采取先浇铸后机械加工的方法制造。6 h: K4 J5 H* h; D; v
(4)RIMPA
RIMPA为反应注塑尼龙,它是在MCPA的基础上发展起来的,是在封闭的模具中完成反应并成型的一种液体注塑方法。与PA6相比,具有更高的结晶性和刚性,吸水率更低。
(5)透明PA
普通PA为结晶型聚合物,而透明PA为无定型聚合物,具体品种有:
① 对苯二甲酰三甲基己二胺
它的透光率可达90%以上,吸水率为0.41%,不易擦伤,热稳定性好,抗冲击性突出,尺寸稳定性好,耐化学腐蚀性好。) A” g/ e* H” Z; W7 } Q6 o0 @8 E
② PACP9/6; N# ?9 o7 v! o P A
透光率为92%,与光学玻璃接近。此外,它的拉伸强度、刚性、耐磨性、耐化学腐蚀性、表面硬度等均较其他工程塑料好。( }0 h9 T’ }” d# v; o: U
(6)芳香PA‘ b4 v2 e2 s/ c/ S( d% S6 D
芳香PA为20世纪60年代开发的耐高温、耐辐射、耐腐蚀的新型PA品种。目前主要应用品种有:& n% p2 q) g” R7 s. @4 S
① 聚间苯二甲酰间苯二胺1 n” I9 [ l9 S6 X4 i) q/ _1 r1 C7 G/ K
英文简称mPIPA,俗称芳纶1313。它的熔点为410℃,分解温度为450℃,脆化温度为-70℃,可在200℃连续使用不变形。具有优异的力学和电学性能,其拉伸强度为80-120Mpa,压缩强度为320Mpa;绝缘性能受温度和湿度的影响较小,在潮湿条件下的绝缘性比云母还要好;可耐5×109mGy的γ射线的辐射。
② 聚对苯酰胺, N6 ~% W- B; \+ D/ J2 Q9 R
英文简称mPTPA,俗称芳纶1414。为近年来发展最快的高强度、高模量、高耐温纤维,也可制成薄膜或层压材料。MPTPA的拉伸前段时间高达200Mpa,软化温度为280℃,并具有耐疲劳、尺寸稳定性好、线膨胀系数低及耐环境性好等性能。; o) v$ r” l! j8 W6 Y4 H1 `
二、 聚碳酸酯塑料
聚碳酸酯英文简称PC,它是第二大通用工程塑料品种。按具体组成不同,PC可分成脂肪族、脂环族、芳香族脂肪-芳香族三类,但在工程上具有实际应用价值的为芳香族PC,并以产量最大、用途最广的双酚A型PC为主。4 s’ s; ]2 X) v9 X; f
1、聚碳酸酯塑料的性能
(1)一般性能 PC为透明、呈微黄色或白色、硬而韧的树脂。燃烧时发出花果臭味,离火自熄,火焰呈黄色,熔融起泡。. E9 o1 U$ D, V7 X7 T4 s) D
(2)机械性能 PC的力学性能十分优良,具有刚而韧的特点。其冲击性能是热塑性塑料中最好一种,比PA、POM高3倍之多,接近PF(酚醛树脂)和UP玻璃钢的水平。PC的拉伸强度和弯曲强度都好,并受温度的影响小。PC的耐蠕变性优于PA和POM,尺寸稳定性好。$ {0 Y- J, J; Y3 `4 z
PC的耐应力开裂性差,缺口敏感性高。耐磨性一般,比PA、POM、F4等差,但比PSF、ABS、PMMA等高;疲劳强度低。
(3)热学性能 PC的耐高、低温性好,可在-130℃-130℃温度范围内使用;热变形温度可达130-140℃,并受载荷的影响小;热导率和线膨胀系数都小,阻燃性好,属于自熄性能材料。6 D# o$ W$ C: a- _
(4)电学性能 PC属弱极性聚合物,绝缘性能一般。但其电性能在很宽的温度和湿度范围内变化较小,如介电常数和介电损耗角正切值在23-125℃范围内几乎不变。
(5)环境性能 PC可耐有机酸、稀无机酸、盐、油、脂肪烃及醇类,但不耐氯烃、稀碱、溴水、浓酸、胺类、酮及酯等,可溶于二氯甲烷、二氯乙烷及甲酚等溶剂中。& n% _% T0 v- Y” e) k B
PC不耐60℃以上热水,长期接触会导致应力开裂并失去韧性。PC的耐紫外线性不好,需加入紫外线吸收剂。但耐空气、臭氧性较好。4 t# \: _1 x7 i7 T! l8 L
(6)光学性能 PC为最优异的光学塑料品种之一,其透光率可达93%之多,折射率为1.587,适于透镜材料。PC作为高档光学材料的不足之处,一是硬度低、耐磨性差;二是双折射高,不宜用于光学仪器等高精度制品中。% S0 |2 a: m” [7 q& x
2、聚碳酸脂塑料的加工特性
PC的熔体粘度很高,可达103-104Pa•s;其熔体的流变性在低剪切速率下接近牛顿流体,应主要通过温度调节流动性。成型时的冷却、凝固和定型时间短。% e. Z. ^* B5 i
PC的刚性大,在加工过程中易产生内应力,因此对成型工艺条件要严格控制,并要进行后处理。5 v2 d& P” c2 c4 f; ?: g) d
PC在成型过程中对水极为敏感,高温下微量水也会引起分解。因此,加工前一定要干燥处理,使含水量在0.02%以下。
PC属无定型聚合物,成型收缩率低。PC制品不易带金属嵌件,如必须加入,应将嵌件预热到200℃或更高。% d7 v9 u+ z0 w) X’ T2 F
PC的加工比较容易,可用注塑、挤出及吹塑等方法加工。+ r7 [2 _) x) e” v. O5 b& J
3、聚碳酸脂塑料的改性品种 q, d6 C+ M0 A, y! N3 }
(1)增强PC* v1 K% N. N3 x. s& [8 y8 N
增强材料为玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等,增强后可明显提高疲劳强度、拉伸强度、弯曲强度及压缩强度等;改善耐应力开裂性和耐热性;降低吸水性、线膨胀系数和成型收缩率。但冲击强度会有所下降。
(2)PC合金) j9 f4 u6 U9 s( S
PC合金的种类很多,并已获得广泛应用。
①PC/ABS 目的降低内应力,改善加工流动性。此合金已用于机械、电器、帽盔及汽车配件等制品。) L” G$ j. M8 K8 i6 Y2 d
②PC/HDPE 可降低熔体粘度,改善加工性能,提高冲击强度,改善耐应力开裂性。
③PC/POM 两者可以任意比例混合。在POM为25%以下时,PC的力学性能变化不大,但可显著提高耐溶剂性和耐应力开裂性,耐热性也有明显提高。% z2 @: m- X* b” r3 ?; M
④PC/F4 可提高耐磨性5倍,如在其中加入玻璃纤维,PV值可大幅度提高。
⑤PC/PBT(PET) 合金的耐热性,耐化学腐蚀性、耐应力开裂性、耐磨损性、耐低温冲击性好,成型加工性好。此合金可用于汽车保险杠及车身护板等。
⑥PC/PMMA 合金具有耐溶剂性好、缺口冲击性高、耐热好、易加工、耐紫外线等优点。制品具有珍珠般光泽,可用于装饰品的制造。9 X5 j. `4 k. ^# P& o- |$ B
⑦PC/PA 合金耐化学腐蚀性好,冲击强度高。可用于汽车家电和光盘等。
4、聚碳酸脂塑料的应用范围+ A# w$ P: |. j
(1)光学材料 照明材料如大型灯罩、建筑采光板、窗玻璃、防护玻璃等;光学透镜材料;激光光盘及光导纤维材料等。
(2)电子/电器 PC属E级绝缘材料,注塑件可用于接插件及线圈框架等,薄膜可用于电容器、录像带、录音带等。( }- t1 n: v; H6 A ]
(3)机械零件 可用于齿轮、齿条、蜗轮、凸轮、拉杆、曲轴及壳体等。6 |+ [2 V8 m+ |3 P l
(4)包装材料 利用其透明和耐热等性能,用于纯净水、矿泉水的周转桶,旅行用热水杯、奶瓶及餐具等。$ m J’ m, Q” B( D$ p7 p
(5)医疗器材 医疗器械如外科手术器械、牙科器材、药品容器(杯、瓶、桶、罐),医用材料如人工肾、人工肺等人工臓器。
Leave a Reply
要发表评论,您必须先登录。