聚碳酸酯合成及性能表征
- 格式:ppt
- 大小:1.46 MB
- 文档页数:24
聚碳酸酯的合成聚碳酸酯是一种重要的高分子材料,具有优异的物理性能和化学稳定性,广泛应用于塑料、纤维、涂料等领域。
下面将详细介绍聚碳酸酯的合成方法及其应用。
聚碳酸酯的合成方法有多种,其中最常用的是酸催化法和缩聚法。
酸催化法是将二酸和二醇反应,通过酸的催化作用使二酸和二醇缩合生成聚碳酸酯。
常用的二酸有对苯二甲酸、对苯二甲酸酐等,常用的二醇有乙二醇、丙二醇等。
缩聚法是将二酸和二醇在无溶剂条件下直接缩合生成聚碳酸酯。
酸催化法的合成步骤如下:首先将二酸和二醇加入反应容器中,加入少量的酸催化剂,然后在适当的温度下进行反应。
反应过程中,酸催化剂起到了加速反应的作用,使反应速度更快。
反应完成后,通过蒸馏或其他分离技术将产物纯化,得到最终的聚碳酸酯。
缩聚法的合成步骤如下:首先将二酸和二醇加入反应容器中,在无溶剂条件下进行反应。
反应过程中,通过加热使反应物发生缩聚反应,生成聚碳酸酯。
反应完成后,通过溶剂萃取、蒸馏等方法将产物纯化,得到最终的聚碳酸酯。
聚碳酸酯具有许多优异的性能,使其在各个领域得到广泛应用。
首先,在塑料领域,聚碳酸酯具有良好的可加工性和机械性能,可用于制造各种塑料制品,如包装材料、电子产品外壳等。
其次,在纤维领域,聚碳酸酯纤维具有优异的拉伸强度和耐磨性,可用于制造纺织品和高强度绳索。
此外,聚碳酸酯还可用于制备涂料、胶粘剂等。
聚碳酸酯的合成和应用不仅在工业上具有重要意义,也对环境保护和可持续发展具有积极作用。
聚碳酸酯作为一种可回收利用的高分子材料,可以通过物理和化学方法进行回收和再利用,减少对环境的污染。
此外,聚碳酸酯还可以通过生物降解的方式进行处理,最终分解为环境友好的物质,对环境无害。
聚碳酸酯是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
通过酸催化法和缩聚法等合成方法,可以得到高品质的聚碳酸酯。
聚碳酸酯的应用涉及塑料、纤维、涂料等多个领域,具有优异的物理性能和化学稳定性。
同时,聚碳酸酯的合成和应用也对环境保护和可持续发展具有积极作用。
聚碳酸酯一.聚碳酸酯的概述聚碳酸酯(PC)是一种无味、无毒、透明的无定形热塑性材料,是分子链中含有碳酸酯链一类高分子化合物的总称。
聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族等几大类。
但因制品、加工性能及经济等因素的制约,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。
自从 1958 年聚碳酸酯商业化生产以来,其种类和用途两方面的研发均获得了巨大进展,因此其作为一种主要的热塑性工程塑料而广泛进入了国民经济的各个领域。
聚碳酸酯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,尺寸稳定性好,耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良,被广泛用于电子电气、电动工具、交通运输、汽车、机械、仪表、建筑、信息存储、光学材料、医疗器械、体育用品、民用制品、保安、航空航天及国防军工等领域,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。
预测我国聚碳酸酯市场的年均增长率将达到 10.2%,至2010 年工程塑料需求量将接近 400 万 t。
聚碳酸酯产量年增长能达到 9%,销售量年增长将达10%。
1.聚碳酸酯的化学性质聚碳酸酯(PC)是碳酸的聚酯类,碳酸本身并不稳定,但其衍生物(如光气,尿素,碳酸盐,碳酸酯)都有一定稳定性。
按醇结构的不同,可将聚碳酸酯分成脂族和芳族两类。
脂族聚碳酸酯。
如聚亚乙基碳酸酯,聚三亚甲基碳酸酯及其共聚物,熔点和玻璃化温度低,强度差,不能用作结构材料;但利用其生物相容性和生物可降解的特性,可在药物缓释放载体,手术缝合线,骨骼支撑材料等方面获得应用。
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。
合性能如下:
a、机械性能:强度高、耐疲劳性、尺寸稳定、蠕变也小(高温条件下也极少有变化);
b、耐热老化性:增强后的UL温度指数达120~140℃(户外长期老化性也很好);
c、耐溶剂性:无应力开裂;
d、对水稳定性:高温下遇水易分解(高温高湿环境下使用需谨慎);
e、电气性能:
1、绝缘性能:优良(潮湿、高温也能保持电性能稳定,是制造电子、电气零件的理想材料);
2、介电系数:3.0-3.2;
3、耐电弧性:120s;
f、成型加工性:普通设备注塑或挤塑。
PC塑料的粘接
根据不同需要,可以选择以下粘合剂:
1.G-933:单组分常温固化软弹性防震粘合剂,耐高低温,不同粘度粘接速度几秒至几个小时固化完毕。
2. KD-833瞬间粘接剂,可以数秒钟或数十秒钟快速粘合PC塑料,但胶层硬脆,不耐60度以上热水浸泡。
3. QN-505,双组分胶,胶层柔软,适合PC塑料大面积粘接或复合。
但耐高温性能较差。
4.QN-906:双组分胶,耐高温。
5.G-988:单组份室温硫化胶,固化后是弹性体具有优秀的防水,防震粘合剂,耐高低温,1-2mm厚度的话,10分钟左右初固,5-6小时基本固化,有一定的强度。
完全固化的话需要至少24小时。
单组份,不需要混合,挤出后涂抹静置即可,无需加温。
6.KD-5606:UV紫外线固化胶,粘合透明PS片材及板材,可达无痕迹效果,需要用紫外线灯照射固化。
粘后效果美观。
但耐高温性能较差。
聚碳酸酯的合成与应用聚碳酸酯是一种高分子材料,在工业界广泛应用于制造塑料制品、光学膜、涂料、免疫诊断试剂盒以及医用耗材等领域。
本文将从聚碳酸酯的合成方法、特性、应用以及未来发展方向等多个方面进行探讨。
一、聚碳酸酯的合成方法聚碳酸酯是由二元酸和二元醇反应而成的,其中的二元酸主要有对苯二甲酸(T)和间苯二甲酸(I)等,而二元醇一般是乙二醇(EG)和丙二醇(PG)等。
具体来说,聚碳酸酯的合成分为两步:预聚和加成聚合。
预聚合阶段主要目的是制备出聚酸酐,此步骤需要将二元酸和二元醇按照一定比例混合,在催化剂的作用下反应,生成聚酸酐。
预聚体的摩尔质量越高,合成出来的聚碳酸酯就越高分子量、粘度大,优势在高温条件下更加离析。
加成聚合又称为酯化反应,是将聚酸酐裂解为酸与醇的缩合物,此步骤需要加入催化剂,并进行加热加压反应。
在特定条件下,通过不断裂解和缩合,可合成出具有不同性质和用途的聚碳酸酯。
二、聚碳酸酯的特性聚碳酸酯是一种热塑性聚合物,具有优异的物理化学性质。
它的热稳定性和机械强度均较高,在高温、高压和高拉力等环境下仍能保持其完整性和强度。
聚碳酸酯还具有耐化学性、耐光性、耐疲劳性和低温韧性等优点,因此广泛应用于食品包装、光学镜片、电子产品等领域。
三、聚碳酸酯的应用1.食品包装聚碳酸酯具有热稳定性、低温韧性以及无毒无味等优点,因此被广泛应用于食品包装领域。
它可以制作出具有优异物理性能的杯、瓶和盒等容器,以保障食品的安全及质量。
2.光学膜聚碳酸酯还被广泛应用于光学膜的制造中,特别是在光学器件制造领域。
由于其优异的透明度和折射率,这种材料被广泛用于制造相机镜头、眼镜镜片等。
3.电子产品由于聚碳酸酯的特殊性质,它还被广泛应用于电子产品领域,例如制造手机外壳、电脑托架、键盘以及扫描仪等。
聚碳酸酯制成的这些产品不仅呈现出美观的外观,还具有防护电子设备的作用。
四、聚碳酸酯的未来发展方向在未来,聚碳酸酯还有更广阔的应用前景。
以气候变化、环境污染等现代问题为背景,环保型、生物可降解型的聚碳酸酯材料将成为三磷酸腺苷的研究方向,用以替代目前使用的聚合物材料。