聚碳酸酯的性能分析与优化

聚碳酸酯（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，也可以两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。双酚A型PC是一种无定形的工程塑料，具有良好的韧性、透明性和耐热性。碳酸酯基团赋予韧性和耐用性，双酚A基团赋予高的耐热性，而PC的一些主要应用至少同时要求这两种性能。1.通用级聚碳酸酯的性能(见表2-30)

表2-30 通用级聚碳酸酯的性能

2.力学性能

聚碳酸酯的缺点是疲劳强度较低，耐磨性较差，摩擦因数大。聚碳酸酯制品容易产生应力开裂，内应力产生的原因主要是由于强迫取向的大分子间相互作用造成的。如果将聚碳酸酯的弯曲试样进行挠曲并放置一定时间，当超过其极限应力时便会发生微观撕裂。在一定应变下发生微观撕裂时间与应力之间的关系依赖于聚碳酸酯的平均相对分子质量。如果聚碳酸酯制品在成型加工过程中因温度过高等原因发生分解老化，或者制品本身存在缺口或熔接缝，以及制品在化学气体中使用，那么，发生微观撕裂的时间将会大大缩短，其极限应力值也将大幅度下降。

3.热性能

聚碳酸酯的耐热性较好，未填充聚碳酸酯的热变形温度大约为130℃，玻璃纤维增强后可使这个数值再增加10℃。长期使用温度可达120℃，同时又具有优良的耐寒性，脆化温度为－100℃。低于100℃时，在负载下的蠕变率很低。聚碳酸酯没有明显的熔点，在220～230℃呈熔融状态。由于其分子链刚性大，所以它的熔体黏度较高。

4.电性能

聚碳酸酯由于极性小，玻璃化转变温度高，吸水率低，因此具有优良的电性能。表2-31列出了通用级聚碳酸酯的电性能。(www.xing528.com)

表2-31 通用级聚碳酸酯的电性能

(续)

5.耐化学药品性能

聚碳酸酯对酸性及油类介质稳定，但不耐碱，溶于氯代烃。PC有较好的耐水解性，但长期浸入沸水中易引起水解和开裂，不能应用于重复经受高压蒸汽的制品。PC易受某些有机溶剂的侵蚀，虽然它可以耐弱酸、脂肪烃、醇的水溶液，但可以溶解在含氯的有机溶剂中。遇到丙酮等酮类溶剂时会发生应力开裂现象。

6.应用

聚碳酸酯具有良好的电性能，可用作电气绝缘材料。聚碳酸酯具有良好的阻燃性、低烟性，以及低的腐蚀气体排放性，因此，它可应用于电话、打印机、复印机、商用设备、实验室分析仪器等电子设备中。聚碳酸酯还具有透明性、耐候性，以及良好的耐冲击性，使它能够用于制作防弹窗、机器防护罩、照明设备以及用在其他一些需要防护的场合，还可用于诸如温室、光学镜头防护罩、太阳能收集器、汽车车灯等一些需要透明材料的场合。聚碳酸酯是美国食品及药品管理局（FDA）批准的能够应用在食品领域的材料。因为聚碳酸酯具有透明性和耐高温性，所以在食品行业中可用于制造杯子、餐具、水壶、婴儿奶瓶和冷水瓶乃至微波炉容器等。聚碳酸酯在建筑行业上的应用仅次于PVC而处在第二位此外，聚碳酸酯还用于其他一些产品，如医疗器械、眼镜、储物柜、玩具、便携式工具、照相器材和运动装备，特别是在低温条件下，要求冲击强度比较高的场合更是聚碳酸酯大显身手的领域。