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什么是PC?
全称“聚碳酸酯”英文名称为Polycarbonate,简称PC,为非结晶性热塑性塑料,PC 电性能优良,吸水率低,透光性好,可见光的透过率可达90%以上,是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品种,作为高端石化产品,聚碳酸酯是五大工程塑料中需求增速最快的热塑性材料,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。国外 PC 的早期工业化方法,由于毒性大,污染环境,所以被淘汰,而上世纪90年代绿色环保的非光气法生产工艺迅速发展起来。
聚碳酸酯耐弱酸、耐弱碱、耐中性油,不耐紫外光,无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,有很高的韧性、很好的光学性能,而主要的性能缺陷是耐划痕性略差,长期暴露于紫外线中会发黄。
02
PC基本特点
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、尺寸安定性良好;
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。
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主要性能
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)
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)
耐溶剂性
无应力开裂
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)
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;
阻燃特点
属于难燃材料,阻燃级别UL94-V2,即点燃后点火源不离开材料,PC会继续燃烧,但将明火撤离,火焰会很快熄灭.俗称PC的自熄性.PC工程塑料加阻燃剂改性后,阻燃级别可达到V0,V1级别,用明火点是不会点燃的。
物理特性
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制细菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。
化学特性
PC塑胶原料它是一种新型的热塑性塑料,透明的度达90%,被誉为是透明金属。它刚硬而具有韧性,具有较高的冲击强度,高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度、良好的电绝缘性能及耐热性和无毒性,可以通过注射、挤出成型。PC塑料的热性能优异,可在-100℃-130℃之间长期使用,脆化温度在-100℃以下。
虽然聚碳酸酯具有耐开裂和耐药品性较差,高温易水解,与其它树脂的相容性差,润滑性能不好,但是,可以通过加入其它的树脂或者无机填充剂进行改性,从而获得十分优异的性能。
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PC及其改性
1、PC为何要改性?应力开裂、流动性不佳
2、改性方向:增韧、增强、阻燃和合金化
PC材料作为用量仅次于PA的五大工程塑料之一,其三大应用领域是:玻璃装配业,汽车工业和电子、电器工业,其次还有工业机械零件、光盘、民装、计算机等办公室设备、医疗及保健,薄膜、休闲和防护器材等。
对PC进行增韧、增强、阻燃和合金化等方式的改性,可以改善其后期应力开裂、流动性不佳的缺点以及进一步提升其阻燃性能、提高材料韧性和强度,极大的拓展了该材料的应用范畴。
根据PC的特性以及各应用市场的发展,预计国内PC将更多地应用于汽车,建材以及光电领域。
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。
未来PC的应用领域将继续向高 功能化和专用化方向发展,预计在板材、 交通工具塑化轻质的应用进一步提升。
近年来国内PC产量及消费量整体呈现稳步上涨的趋势,2020年由于疫情影响,产量下滑至82万 吨,表观消费量下滑至220万吨,但是对外依存度一直维持在60%左右。后续随着新增产能的陆续投产,预计国内PC产量将大幅增长,进口量快速下降,对外依存度随 之下滑。若下游无新增大型应用市场出现,预计3-5年内国内将达到供需平衡,并最终变为净出口国。