酯)
-、什么是聚碳酸酯？
聚碳酸酯是一类分子主链中含有一[O-R-O-CO]—链节的高分子化合物 及以它
为基质而制得的各种材料的总称。英文名 Polycarbonate,简称PC。
二、分类.(聚碳酸酯是分子主链中含有一[O-R-O-CO]—链节的热塑性树 脂。) 按分子结构中所带酯基不同分为: (1) •脂肪族聚碳酸酯 (2) •脂肪族聚碳酸酯 (3) •脂肪-芳香族聚碳酸酯 (4) •芳香族聚碳酸酯
三、性质
1•物性：密度：1.18-1.22 g/cm八3线膨胀率38X 10八-5 cm/ ° C热变形 温
度:135° C低温-45° C
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，折射率咼，加工性能好，不需要添加剂就具 大型的器件。
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
2•化性：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）都有一定的稳定性。
聚碳酸酯耐弱酸，耐弱碱，耐中性油。不耐紫外光，不耐 材料具有阻燃性，耐磨。抗氧化性。
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 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° Co 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耐 水解性差，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。
A型PC是
最重要的工业产品。几乎是无色的玻璃态的无定形聚合物，有很好的光学 性。PC高
强碱。PC
四、主要性能
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120〜140C （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30-3.2; 3、耐电弧性:120s; f、成型加工性：普通设备注塑或挤塑。
五、 主要优点
1具高强度及弹性系数、高冲击强度、使用温度范围广 2、 高度透明性及自由染色性； 3、 成形收缩率低、尺寸稳定性良好； 4、 耐疲劳性佳； 5、 耐候性佳; 6、 电气特性优；
7、 无味无臭对人体无害符合卫生安全
；
六、 生产工艺
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 C,
Tg=149 C,可在15-130C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 1 .溶液光气法
溶液光气法的工艺路线为：光气 +双酚A(BPA) - PC。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
PC
聚，得到的PC胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序制得 产品。此工艺经济性较差，且存在环保问题，缺乏竞争力 2. 界面缩聚光气法
界面缩聚光气法是目前工业上应用较为广泛的工艺，其与溶液光气 法的主要
。
不同在于：双酚首 先与氢氧化钠溶液反应生成双酚 A钠
盐，后加入二氯甲烷，通入光气，使物料在界面上聚合，生成低分量 PC,然后经缩聚分离得到高分子量
PC产品。此工艺路线技术成熟，
PC
产品质量高，不用脱除溶剂，成本较低，适合大规模和连续生产，而 且产品纯净、易加工、分子量高，能满足各种用途性能要求，在 生产工艺中占绝对优势，目前世界上约有 乙。
3. 酯交换熔融缩聚法
酯交换熔融缩聚法的工艺路线分为两步：①光气
艺。
苯酚经光气法反应生成碳酸二苯酯 (DPC)，然后在高温、高真空和 微量卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下与双酚 换反应生成低聚物，再进一步缩聚制得
A进行酯交
PC产品。该工艺流程短，无
+苯酚-
DPC :②DPC+BPA -PC,简称酯交换法，又称本体聚合法，也是一 种间接光气法工
90%的PC生产采用该工
溶剂，全封闭，无污染，生产成本略低于光气法，但产品光学性能较 差，催化剂易污染，副产品难以去除，加工困难，应用范围有限，再 加上搅拌、传热等问题的限制，难以实现大吨位工业化生产。 4. 非光气酯交换熔融缩聚法(全非光法)
非光气酯交换熔融缩聚法因工艺过程中彻底不使用光气，是在酯 交换法生产工艺的基础上开发成功，属绿色环保工艺路线，又称全非 光法。其生产工艺也分为两步：①酯交换法合成
DPC :苯酚+DMC
-DPC :②DPC+BPA - PC。首先，以碳酸丙烯酯与甲醇酯交换生产 碳酸二甲酯(DMC);其次，苯酚和 DMC反应首先生成甲基苯基碳酸 酯(MPC)，然后MPC和苯酚进一步反应生成 DPC，同时MPC发生歧 化反应也生成 DPC。得到非光法 DPC后，在熔融状态下与双酚 A进 行酯交换、缩聚制得 PC产品。该法与光气法及酯交换法相比，有以 下优点：①不使用剧毒的光气和溶剂二氯甲烷，无脱溶剂和水洗脱盐 工序，流程简单，大大降低了对环境的污染；②产品质量高，聚碳透 明度可达98%，
达到光学级聚碳酸酯性能指标，可用来制造光盘类光 电子产品；③副产品甲醇和苯酚可循环使用，降低原料成本
目前世界各大聚碳酸酯公司已先后建立起了非光气酯交换法的工 业装置。根据生成碳酸二甲酯所采用的原料的不同，分别有
GE公
司以甲醇、一氧化碳和氧气为原料，经氧化、梭基化等反应制成 DMC;日本旭化成公司开发的非光气酯交换法有独特的创意，使用二 氧化碳、环氧乙烷(E0)和双酚A(BPA)作为主要原料生产聚碳酸酯 (PC)，副产乙二醇(EG)。该工艺既不使用光气，也不使用二氯甲烷， 产生很少的废物，是一项污染小的新工艺，该工艺已用于台湾旭化成 奇美聚碳酸酯装置，生产能力已达到 6.5万吨/年。
七、主要应用
聚碳酸酯板材具有良好的 透光性，抗冲击性，耐紫外线辐射及其 制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能，使其比建筑业传统使用的 无机玻璃具有明显的技术性能优势。中国建有聚碳酸酯建材中空板生 产线20余条，年需用聚碳酸酯 7万t左右，到2005年达到14万t。
折叠汽车制造业
聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗 热畸变性能，而且耐候性好、硬度 高，因此适用于生产轿车和轻型卡车 的各医疗级PC料制作成的注射器 种零部件，其主要集中在 照明系统、 仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯
合金制的保险杠等。根据发达国家数据，聚碳酸酯在电子电气、汽车 制造业中使用比例在 40%〜50%，中国在该领域的使用比例只占 酸酯的需求量将是巨大的。预计 力的。
10%
左右，电子电气和汽车制造业是中国迅速发展的支柱产业，未来这些 领域对聚碳
2005年中国汽车总量达
300多万辆，需求量达到 3万t，因而聚碳酸酯在这一领域的应用是 极有拓展潜
折叠医疗器械
由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、 清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且 不发生变黄和物理性能下降，因而被广泛应用于人工肾血液透析设备 和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如 生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。
折叠航空、航天
随着航空、航天技术的迅速发展，对飞机和航天器中各部件的要求 不断提高，使得PC在该领域的应用也日趋增加。据统计，仅一架波 音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达
碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。
2500个，单机耗用聚碳酸酯约 2
玻璃纤维增强的聚
吨。而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由
折叠包装领域
在包装领域出现的新增长点是可重复消毒和使用的各种型号的储水 瓶。由于聚碳酸酯制品具有质量轻，抗冲击和透明性好，用热水和腐 蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点，一些领域 在这方面的用量增长速度将保持在 2005年将达到 6万t。
PC瓶已完
10%以上，预计到
全取代玻璃瓶。据预测，随着人们对饮用水质量重视程度的不断提 高，聚碳酸酯
折叠电子电器
由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性， 是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电 子电器行业形成了广阔的应用领域。聚碳酸酯树脂主要用于生产各种 食品加工机械，电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空 吸尘器零件等。而且对于零件精度要求较高的计算机、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。
折叠光学透镜
聚碳酸酯以其独特的高 透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及 易加工成型等特点，在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳 酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试 仪器等，还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影 仪透镜、激光束打印机透镜，以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公 设备和家电领域，其应用市场极为广阔。聚碳酸酯在光学透镜方面的 另一重要应用领域便是作为儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜的 镜片材料。世界眼镜业聚碳酸酯消费量年均增长率一直保持在 上，显示出极大的市场活力。
20%以
折叠光盘
随着信息产业的崛起，由光学级聚碳酸酯 制成的光盘作为新一代音像信息存储介 质，正在以极快的速度迅猛
PC料制作成
20%，
的光盘发展。聚碳酸酯以其优良的性能特 点因而成为世界光盘制造业的主要原料。 世界光盘制造业所耗聚碳酸酯量已超过聚碳酸酯整体消费量的
其年均增长速度超过 10%。中国光盘产量增长迅速，据国家新闻出版 总署公布的数字，2002年全国共有光盘生产线 748条，年耗光学级聚 碳酸酯约8万吨，且全部进口。因而聚碳酸酯在光盘制造领域的应用 前景是极为广阔的。
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