高分子材料ppt課件-2.7聚碳酸酯

第二章 熱塑性塑料第七節(jié)聚碳酸酯7.1聚碳酸酯的定義和聚合7.2聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)

（重點(diǎn)）7.3聚碳酸酯的性能

（重點(diǎn)）7.4聚碳酸酯的改性與應(yīng)用17.1

聚碳酸酯的定義與聚合<一>定義分子主鏈中含有

碳酸酯基

的聚合物統(tǒng)稱為聚碳酸酯，可看作二羥基化合物與碳酸的縮聚產(chǎn)物。英文為Polycarbonate，縮寫PC。是用量第二大的工程塑料。R代表二羥基化合物的主體部分，R可以屬于脂肪族、脂環(huán)族、芳香族或脂肪-芳香族。迄今最普遍的是雙酚A型聚碳酸酯。2<二>

PC的聚合由于碳酸不能穩(wěn)定存在，所以不能通過二羥基和碳酸直接縮聚。1.光氣法：

目前約90％的PC用該法合成。雙酚A4,4‘-二羥-2，2’-二苯基丙烷光氣可得分子

量為1.5～2.0×105的PC32.酯交換法（熔融縮聚法）碳酸二苯酯分子量為2.5～5×104的PC。不使用溶劑、也不使用有毒的光氣、聚合反應(yīng)過程比較環(huán)保。是目前PC合成的一個(gè)發(fā)展方向。47.2

聚碳酸酯的結(jié)構(gòu)<一>

鏈結(jié)構(gòu)苯環(huán)—剛性基團(tuán)醚氧鍵—提高

鏈柔性極性基團(tuán)—提高分子間作用力總體來講，雙酚A型的聚碳酸酯是剛性較強(qiáng)的分子鏈。Tg～150oC。5<二>

聚集態(tài)結(jié)構(gòu)1.基本特征分子鏈比較剛硬PC很難結(jié)晶、是無定形高分子材料分子間有較強(qiáng)的作用力62.超分子結(jié)構(gòu)PC容易形成分子鏈?zhǔn)w維結(jié)構(gòu)Flory提出的無定形高聚物的無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)模型。最長2微米寬0.05微米7纖維原結(jié)構(gòu)低密度區(qū)微空隙PC的是有進(jìn)入和未進(jìn)入原纖維結(jié)構(gòu)高分子組成

的無定形高分子材料。由原纖混亂交錯形成的疏松三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是整

個(gè)材料的增強(qiáng)骨架。其間存在較多的微空隙。87.3

聚碳酸酯的性能<一>

基本特征聚碳酸酯為透明的硬而韌的顆粒?？梢姽馔腹饴式咏?0%。密度為1.2g.cm-3。9<二>力學(xué)性能軟質(zhì)PVC硬質(zhì)PVCPSPTFEPAPC聚碳酸酯是硬而

韌的高聚物：其抗拉、抗彎、抗壓強(qiáng)度和硬度較高。PC是熱塑性塑料中抗沖擊強(qiáng)度最好的塑料。10為什么PC會具有高抗沖擊性能？拉伸強(qiáng)度與沖擊強(qiáng)度在受力方式上有什么區(qū)別？無缺口沖擊強(qiáng)度PC的原纖維增強(qiáng)骨架間存在著大量的微孔隙原纖維結(jié)構(gòu)易滑移－吸收沖擊能量微孔隙本身的變形也吸收沖擊能量PC具有很高的抗沖擊強(qiáng)度11<三>熱性能具有較好的耐熱性和耐寒性，可以在-100～130oC范圍內(nèi)使用；強(qiáng)度隨溫度的變化較?。痪€膨脹系數(shù)較??；導(dǎo)熱性在聚合物中居中。12<四>電性能PC是弱極性的高分子材料，電性能不如聚烯烴類，但仍有較好的電絕緣性。PC吸水率小、Tg高，在很寬的溫度范圍

和潮濕的條件下可保持良好的電性能。PC的介電常數(shù)在教寬范圍內(nèi)保持不變，適合做電容器。PC的電性能優(yōu)良。13<五>耐化學(xué)藥品性PC的耐化學(xué)藥品性一般；常溫下耐水、脂肪烴類、油類、醇類；酮類、芳香烴類、酯類可使之溶脹；極性有機(jī)溶劑可以溶解PC；PC在與一些溶劑接觸時(shí)會產(chǎn)生應(yīng)力開裂；在高溫下，PC容易水解，耐沸水性不好。不耐堿，稀氫氧化鈉、稀氨水可使之水解。14<六>耐候性PC分子主鏈上無仲、叔碳原子，抗氧化

性強(qiáng)，無雙鍵、具有良好的耐臭氧性；在較干燥條件下，具有優(yōu)異的耐候性；但在潮濕環(huán)境下，容易氣候老化；PC對紫外光有很強(qiáng)的吸收作用。15<七>加工性能PC分子鏈剛性大，熔體黏度高；PC的熔體更接近牛頓流體，提高溫度比增大壓力更能降低熔體黏度；PC雖然吸濕性很小，但因?yàn)槿菀赘邷厮猓词刮⒘康乃忠惨诩庸で氨M量去除（含水率要<0.02％）；光氣法PC的分子量較高且分布寬；而酯

交換法PC的分子量較低且分布窄，加工特性不同。PC的分子鏈剛硬，成型冷卻后易殘余很

大的內(nèi)應(yīng)力。16降低內(nèi)應(yīng)力的方法：提高熔體溫度、提

高模具溫度、制品成型后熱處理。PC是無定形聚合物，其制品的尺寸穩(wěn)定性較好。PC與金屬的黏附性很強(qiáng)，生產(chǎn)結(jié)束后應(yīng)趁熱清理料筒。177.4

聚碳酸酯的改性與應(yīng)用<一>改性

PC的缺點(diǎn)：制品殘余內(nèi)應(yīng)力大、不耐溶劑、高溫易水解；不耐磨損。纖維增強(qiáng)PC：玻璃纖維、碳纖維等拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐熱性、耐應(yīng)力

開裂性可明顯提高、減少吸濕性和膨脹系數(shù)；抗沖擊性和加工性會降低。182.

PC合金PC/PE合金：PE含量不超過10％；提高加工流動、耐應(yīng)力開裂、耐沸水性、電絕緣性、沖擊

強(qiáng)度提高，但耐熱性會降低。PC/ABS合金：ABS含量不超過30％，提高加工流動性，但力學(xué)性能和耐熱性下降。19<二>應(yīng)用耐熱性透明抗沖擊電絕緣性大型燈罩、防護(hù)玻璃、照相器材、眼科用玻璃飛機(jī)坐艙玻璃，天窗。純凈水、礦泉水筒、熱水瓶、透明餐具電子電器的零部件、薄膜制造電容器、錄音、錄像帶VCD、DVD光盤。高強(qiáng)度纖維增強(qiáng)