（2014-2015学年第一学期）《表面材料改性》课程论文
题目：聚碳酸酯的改性及其应用
姓名：
学院：材料与纺织工程学院
专业：高分子材料与工程
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任课教师：
2014年12月28日
摘要
本文主要介绍了聚碳酸酯的四个改性方向，分别把它作为光学材料、医疗器械材料、阻燃材料、合金材料及其在这四个方面的应用。
关键词：聚碳酸酯光学材料医疗器械材料阻燃材料合金材料
Abstract
This essay mainly introduce PC four modified directions, include optical material、medical apparatus and instruments、Flame-resistant material、alloy material and different use in life.
Keyword:PC,optical material,medical apparatus and instruments,Flame-resistant material,alloy material
前言
聚碳酸酯(PC)是一种通用工程塑料,具有综合均衡的力学、电气及耐热性能,特别以优异的冲击强度和耐蠕变性著称,透光率高,力学性能好,特别是冲击韧性在工程塑料中最佳,它的玻璃化转变温度高,吸水率低,制品尺寸相当稳定,其体积电阻率和介电强度与聚酯薄膜相当,介电损耗角正切仅次于聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS),在10~130e下几乎不变。由于PC的优良性能, 现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，其制品及其共混(或合金)材料在电子、电器、机械、汽车、纺织、轻工及建筑等行业获得了广泛的应用。
目录
摘要 (2)
引言 (7)
一、光学材料方面 (7)
1.1.光盘 (7)
1.2.镜片 (8)
1.3.液晶显示用导光板 (8)
二、医疗器械方面 (9)
2.1.人工透析器和人工心肺容器 (9)
2.2.输血、输液、注射器 (9)
2.3.控制释放载体 (10)
2.4.骨固定材料 (11)
三、阻燃材料方面 (12)
3.1.卤系阻燃聚碳酸酯 (12)
3.2.含硅阻燃聚碳酸酯 (14)
3.3.含硫阻燃聚碳酸酯 (15)
四、合金材料方面 (16)
4.1.PC/ABS合金 (16)
4.2.PC/PBT合金 (17)
4.3. PC/PS合金 (18)
4.4.PC/PET合金 (18)
5.总结 (19)
参考文献 (20)
聚碳酸酯的改性及其应用
The modification and application of PC
高材121班凌云Polymer material and engineering 121 class Ling Yun
引言
聚碳酸酯(PC)是一种无味、无臭、无毒、综合性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击、耐蠕变性能，较高的抗张强度，较高的耐热性和耐寒性．优良的介电性能．极好的形状和颜色稳定性以及透光性好，可见光的透过率可达90％左右，是五大工程塑料中唯一的透明产品，在汽车、电子电气、航空航天、计算机光盘、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。
一、光学材料方面
1.1.光盘
聚碳酸酯是一种透明性良好的工程塑料,它对波长在400-750m 的可见光有很高的透过率。用作光盘基材应具的性能有信号面可通激光、表面上有传递信息的针孔和激光导向槽,因此要有优异的针孔和沟槽的重现性，聚碳酸酯片材不仅能满足这些基本要求而且对较
宽的光潜都有良好透过率。
通常采用注射成型或注射压缩成型工艺来加工Pc光盘,使光盘片的厚度1.2mm左右。作为光盘材料除了要求高透明性外,在记录和输出时使它产生噪声的双折射现象要小,为此若Pc和苯乙烯接枝生成的共聚物则有更好的效果。
1.2.镜片
PC用作光学材料，除了它有通用工程塑料中最高的透明性以外，还兼有良好的耐热、耐冲击及低吸水性、此PC镜片在眼镜镜片的树脂化中最早获得成功。与玻璃镜片相比，Pc镜片有质轻和光折射率高的优点，使镜片薄化而且安全。
PC片材有质轻高强之优宜作眼镜镜片,但要进一步减薄镜片厚度则要开发高析光率PC,同时在PC分子链内要引人硅氧烷基团以提高它的耐擦伤性。防紫外线的 PC 镜片中加有能吸收波长400nm以下紫外线的吸收剂。
1.3.液晶显示用导光板
由于液晶显示同导光板的透镜结构极其细微，再现其模具的凹凸纹路就需更高流动性的 PC 。此外还应采用新的绝热模具技术以确保对设计的凹凸纹路有更好的临摹复制性液晶显示和信号机上用作光源的发光二极管是一种节能光源，需要一种透过光损失少，耐热性又高的光扩散材料，它由PC树脂中加入特种光扩散剂加工而成。
二、医疗器械方面
众所周知,医疗行业对产品应用具有苛刻的要求。而聚碳酸酯具有耐高温和耐冲击性以及透明美观的外观，脂肪族聚碳酸酯则表现出良好的生物相容性、生物降解性和机械加工性能，而且可以通过功能化、共聚和共混等手段调节和改变聚碳酸酯的性能，以满足不同的需求。因此，聚碳酸酯在生物医学领域广阔的应用前景,使其成为了多样化医疗应用领域的首选材料。此外聚碳酸酯可采用超高温蒸汽、高能辐射或环氧乙烷消毒,也可采用激光镭射消毒,从而可完全避免其他材料普遍面临的褪色或变黄问题。
2.1.人工透析器和人工心肺容器
用做人工透析器和人工心肺容器的PC树脂既要透明又能耐消毒蒸汽的热量或y线的辐照，还应有良好的湿润性。在y射线照射下不发黄且不降低它的透明性和机械性能。
由此开发出耐y射线的新型 PC 树脂，专门用于电子射线灭菌的透明医疗器具。
2.2.输血、输液、注射器
拜耳材料科技开发了以聚碳酸酯为基础材料的胰岛素注射器、吸入器和微型给药泵等新型医疗设备产品。其中，胰岛素注射器采用新开发的生物相容性医疗级产品聚碳酸酯没有针头的新型注射器，
在自生高压的作用下，在不到 1 秒的时间内，将药物通过皮肤压入体内，患者几乎没有痛感。
胰岛素注射器采用模克隆技术Rx2430制成。具备了良好的伽马辐射灭菌耐受性：经过伽马辐射灭菌之后，依然能够保持颜色稳定性和机械性能。大批量灭菌也成为可能。模克隆Rx2430树脂同时融合了良好的机械强度和高流动性。
不同于其他Rx医疗级材料，Rx2430树脂的优势在于易流动，能充分满足薄壁应用的需求。此外，采用该材料制成的产品还具有玻璃般的透明度，在医疗过程中可实现可目视监控。
2.3.控制释放载体
聚合物包覆药物或基因，能控制药物或基因在生物体内的释放速率，起到缓释的作用，不仅可以减少药物或基因的剂量，也能降低毒副作用。而且脂肪族聚碳酸酯在生物体内完成使命后，可生物降解并排出体内，因此在医学上得到广泛的应用。
Wang, C. F.; Lin, Y. X.; Jiang, T.; He, F.; Zhuo, R. X 等将聚乙烯亚胺（PEI）接枝到聚碳酸酯主链上，这类生物可降解聚阳离子可以作为非病毒基因载体。接枝的 PEI 可以和 pDNA 形成稳定的复合物，主链聚碳酸酯降解后释放出 DNA 以达到基因治疗的效果。
Chen, W.; Meng, F. H.; Cheng, R.; Zhong, Z. Y.等合成的
聚乙二醇和聚碳酸酯的两嵌段共聚物具有酸敏感性，能有效地包载阿霉素和紫杉醇。在酸性条件下（pH ≤ 5.0），酸敏感基团会脱落使得疏水的聚碳酸酯变得亲水，并释放出药物。而在中性条件下，共聚物相对比较稳定。这对于需要在肿瘤组织（pH ~ 5.0）定点释放药物具有重要的应用价值。
Kim, S. H.; Tan, J. P. K.; Fukushima, K.; Nederberg, F.; Yang, Y. Y.; Waymouth, R.M.; Hedrick, J. L等合成了一种温敏性嵌段聚碳酸酯，该聚碳酸酯形成的胶束能有效地包载紫杉醇。和室温条件下相比，体温条件下药物从胶束中释放更快。虽然聚碳酸酯是无毒的，但包载紫杉醇的胶束在体温条件下比室温下能更有效地杀死人肝癌细胞（HepG2）。该聚碳酸酯形成的载药胶束适合原位注射，能定点释放抗癌药物到肿瘤组织。
2.4.骨固定材料
金属合金作为骨固定材料，最大的优点是强度大。但是金属合
金与骨的刚性不匹配，会导致骨皮质吸收弱化、愈合延迟，腐蚀产
生的金属离子会引发炎症反应，取出金属合金的二次手术增加患者
的痛苦。虽然聚乳酸类材料是临床应用最广的生物可降解骨固定材料。然而，在聚乳酸降解过程中会释放出大量的酸性物质，导致部
分患者出现炎症和肿胀并发症。于是人们期望找到一种降解时不会
大量释放酸性物质的生物可降解高分子材料。
James, K.; Kohn, J研究了一种以酪氨酸为原料的聚碳酸酯。
发现该碳酸酯具有良好的生物相容性和物理化学性能。用它做骨固定材料比聚乳酸具有更好的机械性能和生物相容性，在体内降解 6 个月后其弯曲模量还有 1.4 MPa。
三、阻燃材料方面
PC具有自熄性,燃烧时会放出CO2,从表1中可以看出其阻燃性能优于一般塑料。但是在某些阻燃要求高的场合则需要对其进一步阻燃改性。目前在PC的阻燃改性中,国内外最常采用的技术是添加卤系、磷系阻燃剂,但这会严重损害PC材料的冲击强度和电性能等物理力学性能,同时还会造成环境污染。随着环保和安全法规的日趋严格,无卤、无磷阻燃技术的研究与开发十分迫切。因此研究开发具有优良综合性能的环保型阻燃PC一直是国内外非常重视的课题。
3.1.卤系阻燃聚碳酸酯‘
PC具有自熄性,其阻燃性能优于一般塑料,但仍不能满足对阻燃
性能要求较高或很高的场合,从而在一定程度上限制了它的应用。目前,添加卤系阻燃剂是PC阻燃改性中最常采用的技术。但欧盟于2002年制定和颁布的RoHS指令(《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质的指令》)规定:从2006年7月1日起,投放于欧盟市场的电子电气设备不能包含镉、铅、汞、六价铬、多溴联苯及多溴联苯醚6类物质。RoHS指令的颁布与实施对卤系聚碳酸酯产业产生了巨大的冲击。
申欣、李伟、王凤英、刘绍栩、刘建军等按图1所示工艺流程制备卤系阻燃PC材料的标准试样,其中材料的质量配比为PC 100份、PE-g-MAH3份、抗氧剂0. 5份、EBS 0. 5份、增韧剂3份。
结果如图二所示：
由图2可以看出,随着四溴双酚A用量的增加,材料的氧指数不断增大,但当氧指数由27%增加到37%后,再增加四溴双酚A的用量,材料的氧指数基本保持不变。实际使用时,四溴双酚A的质量分数为5%时,PC材料的阻燃性(氧指数为32% )就可以满足使用要求。
3.2.含硅阻燃聚碳酸酯
传统的PC阻燃处理中多是添加卤系阻燃剂,但卤系阻燃剂在热裂解和燃烧时生成较多的烟和腐蚀性气体,污染环境。含硅化合物以其高效阻燃、低烟无毒、无污染、对塑料的加工性能和物理性能影响甚小等优点而成为研究焦点。
丁丽萍、宋荣君、李斌等用经济、简单的方法改性含氢硅油合成PC阻燃剂,添加量较小就可单独用于阻燃PC,并有较好的阻燃效果。在装有搅拌器、回流冷凝器的三口烧瓶中依次加入质量份数为3138份的苯酚、20份的含氢硅油(活性氢含量0.18%),辛酸亚锡011份,甲苯72份,置于65e恒温油浴中反应3 h后升温到85e继续反应3 h。取出旋转蒸发除去溶剂及小分子化合物,乙醚洗涤产物后烘干得白色固体。将PC在120e鼓风干燥箱中烘干,阻燃剂用粉碎机粉碎后与PC混合均匀,按设计比例在230e转矩流变仪中共混,根据实验要求将混合物在平板硫化机中压片制成所需要的样品备用。
实验结果发现随阻燃剂含量的增加,阻燃PC的氧指数和UL-94级别均提高,当阻燃剂质量分数5%时氧指数由纯PC的26.5%提高到32.5%,UL-94阻燃级别由V-2级提高到V-0级，具有较好的阻燃效
果。试验中发现硅的添加除在PC燃烧时起到阻燃作用外,还能避免像卤系、磷系阻燃剂燃烧时那样发烟量大、且释放或分解出有毒物质对环境造成危害的问题。
3.3.含硫阻燃聚碳酸酯
近年来发现，某些多官能团的膦酸酯（如低分子量酚甲醛树脂与二氯膦酰氯反应生成的多环膦酸酯）可与PC交联形成热固性的含磷阻燃PC，后者的Tg可提高至200℃以上，成炭率增至45%，阻燃性明显改善（当多环膦酸酯用量为5%时）。
作为PC的含硫阻燃剂，研究比较充分的是下述三种磺酸盐
实验发现：
1.硫能促进PC的异构化，并释放出CO2和H2O，它们可稀释
燃烧产物。更重要的是，这种异构化能加速PC的交联和成炭，而这是有助于阻燃的。
2.含硫的PC燃烧时，其燃烧表面的下层材料在较长时间内
仍能维持较低温度；而在同样条件下，不含硫的PC则在短时间内即有较高的温升。这可能是阻燃PC在燃烧时表面形成了隔热炭层之故。显然，这种炭层能有效提高材料的阻燃性。
结论：含硫化合物（磺酸盐、磺酰胺盐或二者的复配物，或其与聚硅氧烷的复配物）对PC的阻燃效率极高，通常只需1% 以下的添加量，即可制得氧指数达35%~40%、UL94 V—0级的阻燃PC。
四、合金材料方面
目前全球聚碳酸醋应用已向高功能化、专用化方向发展,即聚碳酸醋树脂的发展方向为:合金化、高功能化、专用化、系列化。据有关专家预测,未来国内聚碳酸醋需求增长最快的领域将是聚碳酸醋共混合金类复合材料,其中汽车工业将是主要拉动力。聚碳酸酯成为国内工程塑料消费增长最快的品种,得益于PC/ABS合金的高速增长。尽管PC具有许多优异性能,然而由于PC分子链的高刚性和大的空间阻位使其具有较高的熔体粘度,因此加工困难,易开裂,耐溶剂性和耐磨损性较差,因此对PC改性研究成为PC应用研究最重要的课题,目前聚合物合金化成为PC改性重要途径。
4.1.PC/ABS合金
聚碳酸酯与ABS共混物,一方面可以提高ABS的耐热性、抗冲击
和拉伸强度,另一方面可以降低聚碳酸酯成本和熔体粘度,改善加工性能,减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。聚碳酸酯/ABS合金新品种有阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等。主要用于汽车工业、计算机、复印机和电子电气部件等。我国近年来也开始一定研究和生产,如上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体。中科院长春应用化学所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PC/ABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用,用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。
4.2.PC/PBT合金
PBT具有优异的力学性能、耐化学腐蚀及易成型等特点,将PBT 与聚碳酸酯共混,可以提高聚碳酸酯流动性、改善加工性和耐化学药品性。用与聚碳酸酯折光率相近的玻璃纤维增强聚碳酸酯/PBT,不但体系综合性能优良,而且具有很好的透明性,可以替代玻璃材料。由于PBT是结晶聚合物,与PC共混时易发生相分离,界面粘结不好,因而其冲击韧性不理想,通常加人一定量弹性体以提高共混物的冲击强度。
目前国外聚碳酸酯/PBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。国内研究则刚刚起步。
4.3. PC/PS合金
由于大分子结构的差异, PC与PS不会有很好的相容性。所以加入增容剂有助于提高俩者的相容性，这种材料适合于用来制作光盘。相容剂的种类大多是苯乙烯的接枝聚合物，
Lee S, Park O等将接枝聚合物PC-g-PS作为相容剂加入到PC/PS体系中,改善了PC、PS两相的相容性;提高共混体系的冲击强度,同时提高了共混体系的拉伸强度和弯曲强度;并且表面硬度和耐溶剂开裂能力较纯PC有了很大的提高。
PS加入到PC中可以使共混体系的粘流活化能降低,改善PC加工时对温度的依赖性。由于PS价格大大低于PC, PC/PS共混能起到改性和降低成本兼得的效果。
4.4.PC/PET合金
PET具有较好的力学性能和耐化学药品性,PC/PET既有PC的刚性和耐热性,又有PET的耐溶剂性,且PET的加人也能改善PC的加工流动性。
Molinuevo CH, Mendez GA, MullerAJ1等采用双螺杆挤出机以不同的螺杆转速分别制备出PET粗/细分散的共混物;并比较了两种PC/PET共混物的成核作用及结晶过程。结果表明, PET分散微粒越小,对PET结晶抑制作用越明显。
潜在的应用领域是PC光盘废料和PET废料的回收与利用。信息
产业的高速发展必然消耗更多的PC;随之而来的PC光盘废料处理是一个不可回避的问题;目前PET在包装行业的广泛使用迫使人们考虑它的回收利用。PC/PET共混物具有单组分不具备的优异性能,在很多场合可使用这种再生料,对于节约能源、有效利用石油资源、保护环境具有十分重要的现实意义。
5.总结
综上所述，PC的改性在多种领域有着其丰富的应用，在光学材料方面通过PC的改性可作为光盘、镜片、液晶显示用导光板等，然而其在PC透光率方面仍需做出较多的努力和改善；在医疗器械方面通过PC的改性可作为人工透析器和人工心肺容器、输血、输液、注射器、控制释放载体、骨固定材料等，可见PC在医疗方面的应用多种多样，PC作为一类生物医用高分子材料对其要求是相当苛刻的，如材料的降解速率及机理、血液相容性和组织相容性、毒性、机械性能、热性能、加工性等诸多问题都必须考虑。因此，对于医用聚碳酸酯的研究任重而道远；在阻燃材料方面有卤系、含硅型、含硫型聚碳酸酯，在可持续发展的今天，对阻燃材料的环保要求也越来越高，所以开发一种具有优异阻燃性能且环保的PC是一件刻不容缓的事情；在合金方面有PC/ABS合金、PC/PBT合金、PC/PS合金、PC/PET合金等多种合金，由于其优秀的性能，在汽车制造、电子电气、光学存储(光盘基材)、建筑建材、航空航天、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域有着广泛的应用，但其在合金化、高功
能化、专用化、系列化仍需多加探索。
参考文献
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聚碳酸酯的改性及其应 用 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
（2014-2015学年第一学期）《表面材料改性》课程论文 题目：聚碳酸酯的改性及其应用 姓名： 学院：材料与纺织工程学院 专业：高分子材料与工程 班级： 学号： 联系方式： 任课教师： 2014年12月28日
摘要 本文主要介绍了聚碳酸酯的四个改性方向，分别把它作为光学材料、医疗器械材料、阻燃材料、合金材料及其在这四个方面的应用。 关键词：聚碳酸酯光学材料医疗器械材料阻燃材料合金材料
Abstract This essay mainly introduce PC four modified directions, include optical material、medical apparatus and instruments、 Flame-resistant material、alloy material and different use in life. Keyword:PC,optical material,medical apparatus and instruments,Flame-resistant material,alloy material
前言 聚碳酸酯(PC)是一种通用工程塑料,具有综合均衡的力学、电气及耐热性能,特别以优异的冲击强度和耐蠕变性着称,透光率高,力学性能好,特别是冲击韧性在工程塑料中最佳,它的玻璃化转变温度高,吸水率低,制品尺寸相当稳定,其体积电阻率和介电强度与聚酯薄膜相当,介电损耗角正切仅次于聚乙烯(PE)和聚苯乙烯(PS),在10~130e下几乎不变。由于PC的优良性能, 现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料，其制品及其共混(或合金)材料在电子、电器、机械、汽车、纺织、轻工及建筑等行业获得了广泛的应用。
聚碳酸脂的生产及应用 系（分院）：××× 专业班级 : ××× 学生姓名：××× 学号：××× 指导教师：××× 2012年5月16日星期三
目录 1.前言 (2) 2.聚碳酸脂的生产工艺 (2) 2.1 溶液光气法 (2) 2.2 酯交换熔融缩聚法 (2) 2.3 界面缩聚光气法 (3) 2.4 非光气酯交换熔融缩聚法 (3) 2. 5 双酚A氧化羰基化法合成PC (3) 3.聚碳酸脂的应用 (4) 3.1用于建材行业 (4) 3.2 用于汽车制造工业 (4) 3.3 用于生产医疗器械 (4) 3.4 用于航空、航天领域 (5) 3.5 用于包装领域 (5) 3.6 用于电子电器领域 (5) 3.7 用于光学透镜领域 (5) 3.8 用于光盘的基础材料 (5) 4.我国聚碳酸酯的发展建议[4] (6) 4.1 通过各种途径引进国外先进技术 (6) 4.2 加强聚碳酸酯的应用研究 (6) 4.3 合作开发非光气法 (6) 5.致谢！ (7)
毕业论文 摘要：本文论述了聚碳酸酯的各种生产工艺路线, 对其在各种领域的应用进行了分析, 并提出了建设新的聚碳酸酯装置的建议。 关键词：聚碳酸脂，生产，应用，发展建议 1.前言 聚碳酸酯简称PC，是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高; 蠕变性小，尺寸稳定; 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，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在－ 60 ～ 120 ℃下长期使用; 无明显熔点，在20 ～230 ℃呈熔融状态; 其应用领域非常广泛, 已进入到汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器械、医疗保健、家庭用品等领域。目前, PC 正迅速地扩展到航空、航天、电子计算机、光盘等高新技术领域, 尤其在光盘的应用上发展更快。PC 还可与其它树脂共混形成PC 共混物或PC 合金, 改善其抗溶剂性和耐磨性较差的缺点, 使之性能更加完善, 能适应多种特定应用领域对成本和性能的要求。在五大工程塑料中, PC 树脂是增长速度最快的通用工程塑料。 2.聚碳酸脂的生产工艺 自从1956 年, 第一个工业化PC 装置投产以来, PC 工业见证了工艺进展的重大变化。 60 年代, 界面光气法、酯交换法( 熔融法) 和溶液光气法是3 个主要工艺路线。由于经济性原因,溶液法不再采用。目前工业上生产PC 绝大多数采用界面光气法工艺。近年来, 非光气熔融工艺也得到迅速发展[1]。 2.1 溶液光气法 溶液光气法是以光气和双酚A 为原料，在碱性水溶液和二氯甲烷( 或二氯乙烷) 溶剂中进行界面缩聚，得到的PC 胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得PC 产品。此工艺经济性较差，且存在环保问题，已完全淘汰。 2.2 酯交换熔融缩聚法 酯交换法其实也是一种间接光气法工艺。在该工艺中，酚经过光气法反应生成碳酸二苯酯，然后在卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下和双酚A 进行酯交换反应，生成低聚物，再进一步缩聚得到聚碳酸酯产[2]品。酯交换法生产PC 的主要化学反应为：
环氧树脂的增韧改性研究 环氧树脂是由具有环氧基的化合物与多元羟基化合物(双酚A、多元醇、多元酸、多元胺) 进行缩聚反应而制得的产品。环氧树脂具有高强度和优良的粘接性能,可用作涂料、电绝缘材料、增强材料和胶粘剂等。但因其固化物质脆,耐开裂性能、抗冲击性能较低,而且耐热性差,使其应用受到了一定的限制。为此国内外学者对环氧树脂进行了大量的改性研究工作,以改善环氧树脂的韧性。 目前环氧树脂的增韧研究已取得了显著的成果,其增韧途径主要有三种: ①在环氧基体中加入橡胶弹性体、热塑性树脂或液晶聚合物等分散相来增韧。②用热固性树脂连续贯穿于环氧树脂网络中形成互穿、半互穿网络结构来增韧。③用含有“柔性链段”的固化剂固化环氧,在交联网络中引入柔性链段,提高网链分子的柔顺性,达到增韧的目的。 1 橡胶弹性体增韧环氧树脂 橡胶弹性体通过其活性端基(如羧基、羟基、氨基) 与环氧树脂中的活性基团(如环氧基、羟基等)反应形成嵌段;正确控制反应性橡胶在环氧树脂体系中的相分离过程是增韧成功的关键。自Mc Garry发现端羧基丁腈橡胶(CTBN) 能使环氧树脂显著提高断裂韧性后的几十年间,人们在这一领域进行了大量基聚醚、聚氨酯液体橡胶、聚的研究。据文献报道,已经研究过的或应用的对环氧树脂增韧改性的橡胶有端羧硫橡胶、含氟弹性体、氯丁橡胶、丁腈橡胶、丙烯酸丁酯橡胶等。通过调节橡胶和环氧树脂的溶解度参数,控制凝胶化过程中相分离形成的海岛结构,以分散相存在的橡胶粒子中止裂纹、分枝裂纹、诱导剪切变形,从而提高环氧树脂的断裂韧性。 目前用液体橡胶增韧环氧树脂的研究有两种趋势。一种是继续采用CTBN 增韧环氧树脂体系,重点放在增韧机理的深入探讨;另一种是采用其它的合适的液体橡胶,如硅橡胶、聚丁二烯橡胶等。D1 Verchere[1 ] 等研究端环氧基丁腈橡胶(ETBN) 对双酚A 型环氧树脂的增韧效果, 当ETBN 含量为20wt %时, 树脂的断裂韧性GIC 由01163kJ / m2 提高到01588kJ / m2 ,比增韧前提高了3倍多。韩孝族[2 ]等用端羟基丁腈橡胶(HTBN) 增韧环氧/ 六氢邻苯二甲酸酐体系, 当HTBN 含量达20phr 时,增韧树脂的冲击强度达900kJ / cm2 ,较改性前(340kJ / cm2) 提高了2 倍多。孙军[3 ]等利用高 分子设计方法及控制反应工艺,制备出具有氨基封端的硅橡胶改性体,分析其红外光谱,证实其产物具有预想结构,即改性后的硅橡胶为氨基封端。用改性硅橡胶对环氧树脂进行增韧改性,通过对增韧体的冲击强度测试结果表明,在改性硅橡胶加入量为0～15 份的范围内,增 韧体的冲击强度有了大幅度提高,加入量超过15 份以后,增韧体的冲击强度增势缓慢,实验证明改性硅橡胶对环氧树脂具有良好的增韧效果。此外,还有活性端基液体橡胶增韧环氧树脂、聚硫橡胶改性环氧树脂等方面的研究也有很大进展。如王德武[4 ]等人研制的聚硫橡胶改性环氧防水防腐防霉涂料,是由聚硫橡胶改性环氧溶液为成膜物质,加入金属氧化物填料,添加有机胺固化剂所组成的双组分涂料。该涂料对金属、非金属的附着力强(对钢铁附着力为3～4MPa ,对混凝土附着力为4～5MPa) 、涂膜坚硬、光滑、丰满,不吸附污浊和藻类,具有韧性好、高弹性、耐候、耐霉菌、耐磨、耐酸碱和耐多种溶剂等特点。 近年来,核2壳乳液胶粒增容技术的应用使橡胶弹性体改性环氧树脂又有了新进展。核壳粒子大小及其环氧树脂的界面性能可以用乳液聚合技术来设计和改变。Lin K F[5 ]等研究了以丙烯酸丁酯为核、甲基丙烯酸甲酯和缩水甘油醚基丙烯酸甲酯共聚物为壳的核壳粒子增韧双酚A 型环氧树脂体系,并探讨了增韧机理。 Ashida Tadashi[6 ]等研究了在环氧树脂中分别加入聚丙烯酸丁酯橡胶粒子和PBA/ PMMA (聚丙烯酸丁酯/ 聚甲基丙烯酸甲酯) 核壳胶粒,以双氰胺为固化剂所得固化物的结构形态和性能。结果表明,用丙烯酸橡胶粒子可提高环氧树脂的断裂韧性,但远远低于核壳粒子(PBA/ PMMA) 的增韧效果;在环氧树脂固化过程中,由于PMMA 与环氧树脂的相容性好,环氧
聚碳酸酯注塑工艺 1、塑料的处理 PC的吸水率较大，加工前一定要预热干燥，纯PC干燥120℃，改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下，可100%的使用再生料，实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒，否则会严重损坏成品的性质。 2、注塑机的选用 现在的PC制品由于成本及其它方面的原因，多用改性材料，特别是电工产品，还须增加防火性能，在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时，对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀，常规的塑化螺杆难以做到，在选购时，一定要预先说明。华美达公司有专用的PC螺杆供客户选用。 3、模具及浇口设计 常见模具温度为80-100℃，加玻纤为100-130℃，小型制品可用针形浇口，浇口深度应有最厚部位的70%，其它浇口有环形及长方形。
浇口越大越好，以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03-0.06mm，流道尽量短而圆。脱模斜度一般为30′-1°左右。 4、熔胶温度 可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270-320℃，有些改性或低分子量PC为230-270℃。 5、注射速度 多见用偏快的注射速度成型，如打电器开关件。常见为慢速→快速成型。 6、背压 10bar左右的背压，在没有气纹和混色情况下可适当降低。7、滞留时间 在高温下停留时间过长，物料会降质，放也CO2，变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。 8、注意事项 有的改性PC，由于回收次数太多（分子量降低）或各种成分混炼不均，易产生深褐色液体泡。
聚碳酸酯的技术发展及国内外市场分析 摘要：介绍了聚碳酸酯（PC）技术进展现状，特别介绍了中国聚碳酸酯研发历程和研发现状，并对改性技术方向做了介绍。对世界聚碳酸酯市场进行了深度分析，对中国市场进行了展望，指出了存在的问题和解决方法。 关键词：聚碳酸酯技术进展 聚碳酸酯(PC)是具有高强度、高韧性、高抗热性、抗震及加工性能好、有极好的形状和颜色稳定性的透明树脂。它既可单独使用，也可以掺混物和合金方式使用，在六大工程塑料中消费量仅次于聚酰胺(P A)。 在50多年的发展历程中，PC的应用领域不断拓展。近年来由于生产工艺和技术的提高，PC材料在性能完善和个性化设计方面取得了更快的进展，PC制品的应用已渗透到建筑、医学、服装、光盘片、汽车材料、建筑材料、包装材料、宽波透光的光学器械等行业之中，正在迅速改善和提升着人们的生活质量。 关于PC新用途的研究报告也不断问世，如，原美国GE全球研究公司推出了一种新的基片技术，可用于柔性有机光发射二极管(OLED)；英国塑料电子产品开发商Plastic Logic公司开发了25.4cm的柔性有机基体显示器材；用于太阳能电池板的光伏发电是聚碳酸酯又一个增长中的应用领域；随着首支耐高压的PC针剂管的问世，PC的应用领域更加广阔了。PC可制成用于心脏搭桥手术的充氧器外壳，PC 还被用于做肾透析时的贮血池及过滤器外壳，其高透明度可以保证血液流通的快速检查，这使透析变得简单实用。 除此之外，游泳池底部的自照明系统、太阳能采集系统、高清晰大型电视屏幕、纺织品中可进行织物材料识别的芯片标记纤维等一些全新的领域都少不了PC材料的身影，PC制品正在为各行各业作出贡献，其应用潜力还将得到进一步的开发。 1 技术进展 目前，国际上聚碳酸酯工业化生产技术主要有三种：光气化界面缩聚法(简称光气法)、酯交换熔融
环氧树脂增韧途径与机理 环氧树脂(EP)是一种热固性树脂，因其具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等特性，而广泛应用于电子材料的浇注、封装以及涂料、胶粘剂、复合材料基体等方面。由于纯环氧树脂具有高的交联结构，因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的要求，使其应用受到一定限制。因此对环氧树脂的共聚共混改性一直是国内外研究的热门课题。 一、序言 目前环氧树脂增韧途径，据中国环氧树脂行业协会专家介绍，主要有以下几种：用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性； 用热塑性树脂连续地爨穿于热固性树脂中形成互穿网络米增韧改性； 通过改变交联网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧； 控制分子交联状态的不均匀性形成有利于塑性变形的非均匀结构来实现增韧。 近年来国内外学者致力于研究一些新的改性方法，如用耐热的热塑性工程塑料和环氧树脂共混；使弹性体和环氧树脂形成互穿网络聚合物(I PN)体系；用热致液晶聚合物对环氧树脂增韧改性；用刚性高分子原位聚合增韧环氧树脂等。这些方法既可使环氧捌脂的韧性得到提高，同时又使其耐热性、模量不降低，甚至还略有升高。 随着电气、电子材料及其复合材料的飞速发展，环氧树脂正由通用型产品向着高功能性、高附加值产品系列的方向转化。中国环氧树脂行业协会专家表示，这种发展趋势使得对其增韧机理的研究H益深入，增韧机理的研究对于寻找新的增韧方法提供了理论依据，因此可以预测新的增韧方法及增韧剂将会不断出现。 采用热塑性树脂改性环氧树脂，其研究始于20世纪80年代。使用较多的有聚醚砜(P ES)、聚砜(P S F)、聚醚酰亚胺(P EI)、聚醚醚酮(PE EK)等热塑性工程塑料，人们发现它们对环氧树脂的改性效果显著。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，这些热塑性树脂不仪具有较好的韧性，而且模量和耐热性较高，作为增韧剂加入到环氧树脂中同样能形成颗粒分散相，它们的加入使环氧树脂的韧性得到提高，而且不影响环氧固化物的模量和耐热性。 二、热塑性树脂增韧环氧树脂 1、热塑性树脂增韧方法 未改性的PE S对环氧的增韧效果不明显，后来实验发现两端带有活性反应基团的P ES 对环氧树脂改性效果显著。如苯酚、羟基封端的P E S可使韧性提高100%；双氨基封端、双羟基封端的P E S也是有效的改性剂；环氧基封端的PE S由于环氧基能促进相互渗透，因而也提高了双酚A型环氧树脂的韧性。以二氨基二苯砜为固化剂，P E S增韧的环氧树脂
环氧树脂的改性研究发展 付东升 1 朱光明 1 韩娟妮2 （1西北工业大学化工系，2西北核技术研究所） 1、前言 近年来，科研工作者对环氧树脂进行了大量的改性研究，以克服其性脆，冲击性、耐热性差等缺点并取得了丰硕的成果。过去，人们对环氧树脂的改性一直局限于橡胶方面，如端羧基丁脂橡胶、端羟基丁腊橡胶、聚琉橡胶等[1—4]。近年来，对环氧树脂的改性不断深入，改性方法日新月异，如互穿网络法、化学共聚法等，尤其是液晶增韧法和纳米粒子增韧法更是近年来研究的热点。综述了近年来国内外对环氧树脂的改性研究进展。2、丙烯酸增韧改性环氧树脂 利用丙烯酸类物质增韧环氧树脂可以在丙烯酸酯共聚物上引入活性基团，利用活性基团与环氧树脂的环氧基团或经基反应，形成接技共聚物，增加两相间的相容性。另一种方法是利用丙烯酸酯弹性粒子作增韧剂来降低环氧树脂的内应力。还可以将丙烯酸酯交联成网络结构后与环氧树脂组成互穿网络(IPN)结构来达到增韧的目的。张海燕[5]等人利用环氧树脂与甲基丙烯酸加成聚合得到环氧-甲基丙烯酸树脂(EAM)，其工艺性与不饱和聚酯相似，化学结构又与环氧树脂相似，得到的改性树脂体系经固化后不仅具有优异的粘合性和化学稳定性，而且具有耐热性好、较高的延伸率，固化工艺简单等优点。同时由于共聚链段甲基丙烯酸酯的引入，体系固化时的交联密度降低，侧基的引入又为主链分子的运动提供更多的自由体积，因此改性体系的冲击性能得以提高。 韦亚兵[6]利用IPN法研究了聚丙烯酸酯对环氧树脂的增韧改性。他将线性聚丙烯丁酯交联成网状结构后与环氧树脂及固化剂固化，形成互穿网络结构。该方法增加了丙烯酸丁酯与环氧树脂的相容性。该互穿网络体系具有较高的粘接强度和优异的抗湿热老化能力。 李已明[7]通过乳液聚合法首先制备出丙烯酸丁酯(PBA)种子乳液，在引发剂作用下合成出核乳液，然后在该种子上引入聚甲基丙烯酸甲酯壳层得到核壳粒子。利用该粒子来增韧环氧村脂时，由于聚甲基丙烯酸甲酯的溶解度参数与环氧树脂的溶解度参数相近，因此两者的界面相容性非常好。用SEM对其进行观察时可发现核壳粒子的壳层与环氧树脂溶为一体，而核芯PBA则在环氧基体中呈颗粒状的分散相。M.Okut[8]对PBA/PMMA核壳粒子增韧环氧基体体系进行了动态力学分析，在动态力学图谱上高温区可以发现没有与PMMA对应的玻璃化转化峰，只有与环氧树脂对应的玻璃化转变峰，这同时也证明了环氧树脂与PM MA的相容性。改性体系的缺口冲击强度显著提高，断口特征形貌由环氧树脂的脆性断裂转化为韧性断裂。 3、聚氨酯增韧环氧树脂 利用聚氨酯改性环氧树脂主要是为了改善其脆性，提高其柔韧性，增加剥离强度。聚氨酯粘接性能好，分子链柔顺，在常温下表现出高弹性。施利毅等[9]利用高分子合金的思想，采用熔体共混法制备出了PU／EP共混体系。他以异氰酸根封端的聚氨酯预聚体与环氧树脂在熔融条件下加入固化剂固化后得到共混改性体系：由于异氰酸根本身能与环氧基团反应，因此得到的改性体系两相间有良好的相容性，利用DMA分析，可发现其谱图上在m(PU)：m(EP)＝20：80时只有单一的宽的玻璃化转变蜂，这进一步证明了两相间的相容性。改性体系比环氧树脂的冲击强度有了大幅度提高。 目前研究最多的聚氨酯增韧环氧树脂体系是以聚氨酯与环氧树脂形成SIPN和IPN结构，这两种结构可起“强迫互容”和“协同效应”作用，使聚氨酯的高弹性与环氧树脂的良好的耐热性、粘接性有机地结合在一起，取得满意的增韧效果。 Y．Li[10]等利用双酚A环氧树脂与末端为异氰酸酯的聚醚聚氨酯低聚物进行改性接枝，二者在四氢呋喃溶液中形成均相溶液，然后在DDM固化剂作用下形成线性聚氨酯贯穿于环氧网络的半互穿网络结构。两者在用量比为
聚碳酸酯PC 聚碳酸酯是在分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称。聚碳酸酯是一种新型的热塑性塑料，透明度达90%，被誉为透明金属。刚硬而有韧性，具有高抗冲击性，高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度，良好的绝缘性及耐热性和无毒性。聚碳酸酯燃烧特性：慢燃，离火后慢熄，火焰呈黄色，黑烟碳束。燃烧后塑料熔融，起泡，发出特殊的花果臭气味。聚碳酸酯比重1.20，透明，本色呈微黄。 聚碳酸酯性能：聚碳酸酯树脂通过共聚，共混，增强等途径发展了很多改性品种。聚碳酸酯是抗冲击韧性为一般热塑料之冠，尺寸稳定性很好．耐热性教好，可在-６０～１２０度下长期使用，热变温度１３０～１４０玻璃化温度１４９度热分解大于３１０度．聚碳酸酯极性小，玻璃温度高，吸水率低，收缩率小，尺寸精度高，对光稳定，耐候性好．熔融粘度和注射温度降低，因而易于加工成形。聚碳酸酯与此20~ 40%的ABS树脂共混后，具有优良的综合性能，它既有聚碳酸酯树脂的高机械强度和耐热性，又具有ABS的流动性好，便于加工的特点，各项性能指标大都介于聚碳酸酯和ABS之间。 用途：聚碳酸酯主要用于生产工业制品，用来代替金属及其它合金，在机械工业上作耐冲击及高强度的零部件。玻璃纤维增强聚碳酸酯具有类似金属的特性，可代替铜，锌，铝等压铸件。聚碳酸酯可以进行注射成形，挤出成形，吹塑成形，旋转成形，真空成形和溶剂铸造膜片等技术。制件还可以机械加工，常温冲孔，锯切及焊接和粘合。聚碳酸酯树脂的注射成形，一般采用螺杆式注射机进行。料筒温度：250~320℃，注射压力：50～80MPa，模具温度：85~120℃，螺杆转速：40～60次/min，成品热处理：先在100～105℃的烘箱中烘烤10分钟，然后在120～125℃再烘烤30分钟，自然冷却到常温即可。 聚碳酸酯(PC)介绍，聚碳酸酯是分子主链中含有—[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族、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。 聚碳酸酯，英文名Polycarbonate, 简称PC。PC是一种无定型、无臭、无毒、高度透明的无色或微黄色热塑性工程塑料，具有优良的物理机械性能，尤其是耐冲击性优异，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度高；蠕变性小，尺寸稳定；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，尺寸稳定性，电性能和阻燃性，可在-60~120℃下长期使用；无明显熔点，在220-230℃呈熔融状态；由于分子链刚性大，树脂熔体粘度大；吸水率小，收缩率小，尺寸精度高，尺寸稳定性好，薄膜透气性小；属自熄性材料；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，缺点是因抗疲劳强度差，容易产生应力开裂，抗溶剂性差，耐磨性欠佳。 PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必须预干燥，水分含量应低于0.02%，微量水份在高温
中国聚碳酸酯（ＰＣ）行业发展前景分析报告
内容目录 1. 聚碳酸酯（PC）材料价格持续攀升，景气度提高 (4) 1.1. PC是一种抗冲击、透明、耐热耐寒的工程塑料 (4) 1.2. PC价格持续上行，盈利大幅提升 (4) 2. 需求端：我国PC需求增速高于全球，电子电气与汽车领域的发展是动力 (5) 2.1. 全球PC行业处于成熟期，我国成为最大的PC消费市场 (5) 2.2. 电子电气、板材和汽车领域是未来PC主要的消费增长点 (6) 3. 供应端：产能高度集中在海外巨头企业，我国处于行业发展初期 (8) 3.1. 目前全球供应端呈现寡头格局，巨头扩产谨慎 (8) 3.2. 我国PC产能集中在外资企业，国内企业处于发展初级阶段 (8) 4. 未来两年PC国产化企业有望享受高盈利时期 (10) 4.1. 目前我国PC需求量大自给率低，严重依赖进口 (10) 4.2. 全球PC供需紧平衡，产能增量开始向中国转移，短期利好具备技术的国产化企业 . 11 4.3. 废塑料禁止进口的禁令助推国内PC行业景气上行 (12) 4.4. 高端化、差异化和产业链一体化建设是我国PC产业的未来发展重点 (14) 5. PC产业附加值较高，国内企业正依靠自主创新加快布局 (15) 5.1. 光气法是目前PC生产路线的主流，非光气法因绿色环保成为发展趋势 (15) 5.2. 国内PC产能在两大工艺路线中齐头并进 (16) 5.3. PC产品毛利较高，光气法壁垒较低但投资与成本高于非光气法 (17) 6. 重点关注标的 (17) 6.1. 鲁西化工（000830.SZ） (17) 6.2. 江山化工（现更名为浙江交科，002061.SZ） (17) 6.3. 万华化学（600309.SH） (18) 7. 风险提示 (18) 图表目录 图1：聚碳酸酯颗粒 (4) 图2：双酚A型PC化学分子结构 (4) 图3：PC市场价（华东地区）与价差 (5) 图4：全球PC消费量及增速 (5) 图5：我国PC消费量及增速 (5) 图6：2010年全球聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图7：2015年全球聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图8：2007年国内聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图9：2014年国内聚碳酸酯消费结构组成 (6) 图10：PC材料的iPhone 5C、魅族魅蓝Note的外壳 (7) 图11：中国最大公共交通车辆制造商中国南车采用PC板材 (7) 图12：奔驰迈巴赫汽车车窗使用PC涂膜以起到防弹保护作用 (7) 图13：消防头盔使用耐高温PC材料 (7) 图14：全球5大PC龙头份额高达80% (8) 图15：我国PC产能、产量（万吨）及增速 (9) 图16：我国主要PC生产企业分布示意图 (10) 图17：我国PC供需情况汇总 (11) 图18：2014-2016年废塑料进口数量（吨） (12)
聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。目前广泛应用于汽车、电子电气、建筑、办公设备、包装、运动器材、医疗保健等领域，随着改性研究的不断深入，正迅速拓展到航空航天、计算机、光盘等高科技领域。 一、生产状况聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线，以双酚A为原料，使用光气、氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反应助剂，此法工艺成熟，产品质量较高，易于规模化和连续化生产，经济性好等，长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于该法使用的原料光气剧毒，因此近年来各大公司纷纷研究非光气法生产路线。1993年非光气法工艺研究成功，并由GE塑料日本公司实现了工业化生产。主要以双酚A与碳酸二苯酯为原料，该工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”，已成为今后聚碳酸酯合成工艺的发展方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。2002年全球PC总生产能力约230万吨/年，PC生产主要集中在美国、西欧和日本，上述三大产地生产能力约占世界总生产能力的90%。目前世界聚碳酸酯工业发展呈现两大特点，一是生产更趋集中和垄断，德国拜耳公司、美国GE化学公司、道化学公司及日本帝人公司的生产能力占世界总生产能力的80%左右，这几大公司控制着世界聚碳酸酯的生产与市场，主宰着世界聚碳酸酯的命运。二是亚洲发展迅速，近年来随着亚洲经济逐步恢复，中国、印度经济的持续稳定发展，对工程塑料的需求越来
越强劲，世界著名聚碳酸酯生产商纷纷来亚洲投资建厂，据不完全统计.1997～2004年建设或拟建的聚碳酸酯装置70%在亚洲。我国原有10余家聚碳酸酯生产企业，目前能维持生产仅有3家，分别为常州合成化工总厂3000吨/年(光气法)、上海中联化工厂1200吨/年(酯交换法)、重庆长风化工厂1000吨/年(酯交换法)，总产能约5000吨/年，年产量不足千吨。与国外公司相比，不仅规模极小，而且技术落后，远远不能满足国内需求。但是，我国将很快形成投资热潮。目前在华投资聚碳酸酯的国际跨国公司，主要有德国拜耳、日本帝人。拜耳公司在上海漕泾化工区18亿美元的第一期投资中，包括20万吨／年聚碳酸酯及配套的20万吨／年双酚A项目，将于2005年建成。日本帝人公司发言人宣布其制造和销售树脂的子公司帝人化成将从2005年4月开始在浙江省生产聚碳酸酯树脂，投资5亿美元，2007年形成年产10万吨聚碳酸酯的生产规模。从国内方面看，中国蓝星计划2004年在南通或兰州建10万吨/年聚碳酸酯装置，中国精细化工(常州)开发园区将建设5000吨/年特种聚碳酸酯。 二、市场需求1995年以前聚碳酸酯在国内主要用于制备纺织业用沙管，占总消耗量的50%左右。1995年以后逐渐转向电子／电气、光盘、建筑、汽车工业等领域，需求量急剧增加。1995年我国聚碳酸酯的消费量为4.2万吨，到2002年猛涨至34.3万吨，年均增长率高达35%左右，远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。由于国内产量极小，我国使用的聚碳酸酯主要从国外进口。2000、2001和2002年我国PC净进口量分别为23.5万吨、
熔融共混改性是提高高分子材料力学性能的一种有效方法［1］。一般地，加入玻璃纤维和无机填料可以使聚合物材料的力学性能得到增强［2］，另有研究表明，PVC中加入一定量的环氧树脂，也可在一定程度上提高PVC的力学性能［3，4］。将功能化的环氧树脂加入到PET中，可增加其熔体强度，从而使其更适于挤出制备PET发泡材料［5］。此外，有研究者通过动态交联的方法，使环氧树脂均匀地分散到PP基体中，在一定程度上提高了PP的刚性和强度［6—8］，另有研究者对PP/碳纤维/环氧树脂复合材料的结构与性能进行了研究［9，10］。除PP外，聚烯烃中的另一个重要品种PE的应用日益广泛，但其力学强度较低，限制了它在工程材料方面的应用。许多研究者对PE的改性进行了研究［11］，而PE材料的力学性能很大程度上依赖于分子结构和形态结构［12，13］，因此对PE进行增强改性时可从这方面入手，所制得的增强材料适用于制作电子、汽车等领域对材料刚硬度要求较高的结构零件。本研究先后将马来酸酐和环氧树脂引入到PE中，通过熔融共混制备环氧树脂增强聚乙烯材料，并使环氧树脂和马来酸酐接枝PE发生官能团之间的反应，以期促进环氧树脂对PE的增强效果。 1·实验部分 1．1主要原料
HDPE(MH602):上海石化公司，熔体指数为6．0g/10min(190℃，21．6kg);环氧树脂(E-44):巴陵石化公司，环氧当量为210～250g/eq，环氧值为0．40～0．47eg/100g，挥发份含量小于1．0%;聚酰胺固化剂(LM-650):镇江丹宝聚合物公司，分子量为600～1100，胺值为200±20;马来酸酐(MAH):广东西陇化工公司;过氧化二异丙苯(DCP):国药集团化学试剂厂。 1．2主要设备 双螺杆挤出机，SJSH-30，南京橡塑机械厂;双辊机:XSK-160，杭州苏桥佳迈机械设备有限公司;平板硫化机:KY6003，江都市开源试验机械厂;冲击实验机:XJJ-5，河北承德实验机公司;电子拉力实验机:RGD-5，深圳瑞格尔仪器有限公司;红外光谱仪:Spectrum One，美国PE公司;扫描电镜仪:JSM-6360LV，JEOL公司。 1．3样品制备 将PE，MAH，DCP和其它助剂按一定比例混合均匀，在双螺杆挤出机上将PE熔融接枝制成PE-g-MAH［14］。将PE-g-MAH(或PE)在双辊机上塑化，再加入一定比例的环氧树脂和聚酰胺固化剂的混合物，在双辊机上混炼均匀，前后辊温度分别为120℃和150℃。将制得的环氧树脂增强聚乙烯材料在平板硫化机上热压成片。
聚碳酸脂（PC - Polycarbonate） 聚碳酸酯(简称PC) 中文名称：聚碳酸酯（又作：聚碳酸脂） 英文名称:Polycarbonate 聚碳酸酯颗粒 比重:1.18-1.20克/立方厘米 成型收缩率:0.5-0.8% 成型温度：230-320℃ 干燥条件：110-120℃ 8小时 结构：-[-O-(C6H4)-C(CH3)2-(C6H4)-O-CO-]n- 聚碳酸酯结构图 缩写：PC 是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。 聚碳酸酯也叫聚碳酸脂（Polycarbonate）常用缩写PC 是一种韧的热塑性树脂，通常是由双酚A和光气生产的，现在也开发了不使用光气的生产方法，并已在20世纪60年代初实现工业化，90年代末实现大规模工业化生产。现在产量仅次于聚酰胺的第二大工程塑料。其名称来源于其内部的CO3基团。 2011年3月双酚A在食用瓶中已被欧美国家禁用，2.5m宽聚碳酸酯(PC)板已由无锡正成企业安装成功！大大改善了采光和版面效果 化学名：2,2'-双（4-羟基苯基）丙烷聚碳酸酯
CAS编号：25037-45-0 化学性质 聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油。 聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。 PC是一种线型碳酸聚酯，分子中碳酸基团与另一些基团交替排列，这些基团可以是芳香族，可以是脂肪族，也可两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。 PC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°C ，玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C 。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°C 时，在负载下的蠕变率很低。PC有较好的耐水解性，但不能用于重复经受高压蒸汽的制品。 PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高，对缺口敏感，耐有机化学品性，耐刮痕性较差，长期暴露于紫外线中会发黄。和其他树脂一样，PC容易受某些有机溶剂的浸浊。 物理性质 密度：1.20－1.22 g/cm^3 线膨胀率：3.8×10 cm/cm°C 热变形温度：135°C 低温-45度聚碳酸酯无色透明，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。同性能接近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UL94 V-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。随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。 不耐强酸，不耐强碱,改性可以耐酸耐碱
聚碳酸酯的应用与前景 许仕城 （茂名职业技术学院，石油4 ） 摘要：介绍了聚碳酸酯的生产工艺技术进展，综述了国内外聚碳酸酯的生产现状、市场需求及未来的发展趋势，并对我国聚碳酸酯工业的发展提出了几点意见和建议。研究了国内市场供需平衡关系，预测聚碳酸酯在国内面临较好的发展机遇。 关键词：聚碳酸酯；应用；市场 前言根据在网上查阅百度百科的相关信息，我们了解到，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，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。而且，聚碳酸酯具有突出的抗冲击性、耐蠕变性能，较高的拉伸强度，较强的耐热性和耐寒性，介电性能优良，有极好的颜色和尺寸稳定性，透光性能好，可见光的透过率超过90%由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。 1 PC的目前应用 1.1 在光学领域的应用 在光学领域，PC的应用主要有 CD，VCD，DVD，CD-ROM光盘等存储器，眼镜片，透镜散射器，舞台用灯和机场跑道标识等附加值较高的一类产品。用于光盘的材料主要有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）, PC 等，前者主要用于视频光盘，后者主要用于音频光盘。 1.2 在板材领域的应用 在板材领域，PC 板材用于建筑及装饰领域里的窗、层压的墙壁、反向红外线的隔热板和天窗顶盖等，家居中用于桌面；在防风外门、室内溜冰场和太阳能收集器方面也有应用。目前常用于板材的材料主要有高密度聚乙烯（HDPE）、聚丙烯（PP）等，PC板材档次高。 1.3 在汽车零件领域 在汽车零件领域，PC可用于轿车和轻型卡车的各种零部件，计速器指针、挡风屏、仪表板、前灯罩和外壳、工具箱、保险杠等。常用的汽车用塑料还有
聚碳酸酯材料简介 聚碳酸酯 3.1 简介聚碳酸酯是一种无味、无臭、无毒、透明的无定形热塑型材料，是分子链中含有碳酸酯的一类高分子化合物的总称，简称PC。一般结构式可表示，由于R基团的不同，它可分为脂肪族类和芳香族类两种。但因制品性能、加工性能及经济因素等的制约，目前仅有双酚A型的芳香族聚碳酸酯投入工业化规模生产和应用。双酚A型聚碳酸酯是目前产量最大、用途最广的一种聚碳酸酯，也是发展最快的工程塑料之一。双酚A型聚碳酸酯（Bisphenol A type Polycarbonate，简称PC）的结构式因其具有优良的冲击强度、耐蠕变性、耐热耐寒性、耐老化性、电绝缘性及透光性等，广泛应用于电气电子零部件、机械纺织工业零部件、建筑结构件、航空透明材料及零部件、泡沫结构材料等。随着汽车行业和电子行业的迅猛发展，近年来对PC的需求空前高涨，世界消费能力已达l100kt/a，其中国内PC消费也已达60kt／a。目前PC的生产厂主要分布在美国、西欧和日本，其中，GE塑料公司、Bayer公司和Dow化学公司的生产能力占世界总生产能力的80％以上。我国PC的研制开发工作始于1958年，由沈阳化工研究院首先开发成功；发展至今，所有工艺路线均以光气为起始原料，生产规模较小。PC作为一类综合性能优越的工程塑料，应用范围越来越广。但它也存在一些缺点：如加工流动性差，易于应力开裂、对缺口比较敏感以及耐磨性欠佳等。但随着PC的生产工艺和改性技术的进步，这些方面逐步得到了改进，因此PC在越来越多的领域中得以应用。3.2 聚碳酸酯的合成技术PC的早期工业化生产方法有酯交换法和溶液光气法两种，这两种工艺现在基本不再使用。目前在工业生产中采用的主要是接口光气法。由于光气毒性大，同时二氯甲烷和副产品氯化钠对环境污染严重，故20世纪90年代以来非光气法工艺发展迅速，1993年第一套非光气法装置在日本投产。 3.2.1 接口光气法接口光气法工艺先由双酚A和50％氢氧化钠溶液反应生成双酚A钠盐，送入光气化反应釜，以二氯甲烷为溶剂，通入光气，使其在接口上与双酚A钠盐反应生成低分子聚碳酸酯，然后缩聚为高分子聚碳酸酯。反应在常压下进行，一般采用三乙胺作催化剂。缩聚反应后分离的物料、离心母液、二氯甲烷及盐酸等均需回收利用。该法工艺成熟，产品质量较高。 3.2.2 溶液光气法溶液光气法工艺是将光气引入含双酚A和酸接受剂（加氢氧化钙、三乙胺及对叔丁基酚）的二氯甲烷溶剂中反应，然后将聚合物从溶液中分出。GE公司曾在其美国的第一套装置中使用此工艺。此工艺经济性较差，与接口光气法相比缺乏竞争力。 3.2.3 普通熔融酯交换法熔融酷交换法工艺是以苯酚为原料，经接口光气化反应制备碳酸二苯酯（DPC）碳酸二苯酯再在催化剂（如卤化锂、氢氧化锂、卤化铝锂及氢氧化硼等）、添加剂等存在下与双酸A进行酯交换反应得到低聚物，进一步缩聚得到PC产品。酯交换法生产成本比接口光气法低，但该工艺存在的一些缺陷，阻碍了其工业化应用。如产品光学性能差、分子量范围有限、催化剂存在污染等。目前Bayer公司仍在对该工艺继续进行研究，试图用电解法从副产物氯化钠中回收氯，并将氯循环用于制光气。 3.2.4 非光气熔融法工艺由于光气法毒性大、污染严重，近年来不用光气法生产聚碳酸酯的新工艺已研究成功，并实现了工业化，这是聚碳酸酯工业生产的一大突破。与普通熔融酯交换法的不同之处是，非光气熔融法工艺不使用剧毒的光气生产碳酸二苯酯，而是用碳酸二甲酯（DMC）和苯酚进行酯交换反应生产碳酸二苯酯碳酸二苯酯再和双酸A缩聚得到聚碳酸酯。此工艺中的原料碳酸二甲酯的生产方法一般采用意大利埃尼公司的专利，以甲醇、一氧
加工工艺: 1、加工特性 PC是无定形材料，它的熔体粘度对温度敏感。由于PC在高温下易发生水解，制品质量对原料的含湿量很敏感，在成型前必须将原料须干燥至小于0.02％。PC 可采用注塑、挤出、吹塑、流延等分法加工，也可进行粘合、焊接和冷加工。2、注塑工艺 (1)塑料的处理 PC的吸水率较大，加工前一定要预热干燥，纯PC干燥120℃，改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下，可100%的使用再生料，实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒，否则会严重损坏成品的性质。 (2)注塑机的选用 现在的PC制品由于成本及其它方面的原因，多用改性材料，特别是电工产品，还须增加防火性能，在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时，对注塑机塑化系统的要求是混合好、耐腐蚀，常规的塑化螺杆难以做到，在选购时，一定要预先说明。 (3)模具及浇口设计 常见模具温度为80~100℃，加玻纤为100~130℃，小型制品可用针形浇口，浇口深度应有最厚部位的70%，其它浇口有环形及长方形。浇口越大越好，以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03~0.06mm，流道尽量短而圆。脱模斜度一般为30′~1°左右。 (4)熔胶温度 可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC加工温度为270~320℃，有些改性或低分子量PC为230~270℃。 (5)注射速度 多见用偏快的注射速度成型，如打电器开关件。常见为慢速→快速成型。 (6)背压 10bar左右的背压，在没有气纹和混色情况下可适当降低。 (7)滞留时间 在高温下停留时间过长，物料会降质，放也CO2，变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。 (8)注意事项 有的改性PC，由于回收次数太多(分子量降低)或各种成分混炼不均，易产生深褐色液体泡。 结构与性能： PC是一种无定形的热塑性塑料，由于主链由柔软的碳酸酯链与刚性的苯环相连接，使之具有许多优良的工程性能。 (1)力学性能 PC具有均衡的刚性和韧性，拉伸强度高达(6l~70)MPa。有突出的冲击强度，在一般工程塑料中居首位，抗蠕变性能优于聚酰胺和聚甲醛。 (2)热性能与聚酰胺和聚甲醛不同，PC是非结晶性塑料，但由于主链上存在苯环。使PC具有较高的耐热性，它的玻璃化转变温度和软化温度分别高达150℃
聚碳酸酯的发展现状与应用前景 Development Situation and Application Prospect of Polycarbonate 摘要 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，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。本文就聚碳酸酯的发展现状与前景做一个简要的分析。 关键词：聚碳酸酯发展前景
Abstract Polycarbonate (PC) is a molecular chain containing carbonate group-containing polymer, according to ester structure can be divided into aliphatic, aromatic, aliphatic aromatic types. As one of the aliphatic polycarbonate, mechanical performance is low which limits its application in engineering plastics. At present only the aromatic polycarbonate obtained the industrialized production. Because polycarbonate structure property, has now become the five major engineering plastics in the fastest growing general engineering plastics. In this paper, we will do a brief analysis of the development status and prospect of polycarbonate.. Keywords: polycarbonate; development; prospect