聚碳酸酯 (PC)：从生产到性能 – 综合指南

发布于2022年9月28日

之前于 2022 年 9 月 28 日在 fastradius.com 上发布

自20世纪中叶发展以来，聚碳酸酯已成为现代制造业的支柱。目前全球产量约为每年 270 万吨。几十年来，公司设计了一系列牌号——一些用玻璃纤维增强，另一些用紫外线稳定剂强化——以满足特定的性能需求。

聚碳酸酯是一种非晶态热塑性塑料，具有出色的耐热性、耐冲击性和广泛的耐化学性。其韧性和尺寸稳定性使其成为必须承受反复灭菌或高机械负载的部件（例如汽车零部件和医疗设备）的首选材料。

聚碳酸酯是如何制造的

虽然基本化学成分保持不变，但制造商的工艺细节有所不同。传统生产依赖于双酚A和碳酰氯（一种剧毒试剂）的缩聚。许多公司现在用碳酸二苯酯来消除这种危害。

无论羰基来源如何，反应都是从溶解在氢氧化钠中的双酚A开始，然后与有机溶剂中的碳酰氯或碳酸二苯酯混合。聚合反应产生液体聚合物，随后通常通过添加乙醇进行沉淀或蒸发以形成固体颗粒。

聚碳酸酯通常以棒材、圆柱体或片材形式供应，可通过热成型、挤出、吹塑或最常见的注塑成型。其热塑性特性允许重复加热和冷却而不会显着降解，使其成为复杂、大批量零件的理想选择。

在注塑过程中，聚碳酸酯需要高温和高压。典型的熔体温度为 280°C 至 320°C，模具温度为 80°C 至 100°C。这些范围随着年级的变化而变化；高热聚碳酸酯可能需要 310°C–340°C 的熔化温度和 100°C–150°C 的模具，而 PC-ABS 共混物的熔化温度为 240°C–280°C，成型温度低至 70°C。

主要属性和机械规格

所有聚碳酸酯牌号都具有几个标志性特征：卓越的韧性、轻质结构和令人印象深刻的热稳定性。它们可以在高达 140°C 的温度下保持耐冲击性，从而可以反复进行高压灭菌。透明度达90%以上，耐化学性涵盖稀酸、油、油脂、脂肪烃和醇。

标准等级的典型值为：

• 比重：1.21
• 熔化温度：295–315°C
• 模具温度：70–95°C
• 热变形温度：137°C @ 0.45MPa
• 拉伸强度：61MPa
• 弯曲强度：90MPa
• 收缩率：0.5–0.7%
• 洛氏硬度：118R

潜在的缺点包括对长期暴露于 60°C 以上的水的敏感性、对表面划痕的敏感性、与某些替代品相比更高的制造成本以及对稀释碱和某些芳香族或卤代烃的脆弱性。缺乏紫外线稳定剂的配方在暴露于阳光下时可能会随着时间的推移而变黄。

常见的日常应用

聚碳酸酯的弹性和光学透明度使其成为汽车行业的最爱，因为前照灯和转向信号灯透镜必须能够承受频繁的撞击。在医疗领域，该材料为培养箱、透析室、血液过滤器、储液器、氧合器和手术器械提供动力。它的透明度有助于临床医生监测液体流动和血液状况。

搅拌机、吹风机、冰箱和电动剃须刀等家用电器也依赖于聚碳酸酯。其他用途包括外部照明、机械防护装置、防护装备、防弹玻璃、保险丝盒、电视外壳、屋顶、天窗、温室、行李箱、眼镜和饮料容器（包括婴儿奶瓶和可再填充水瓶）。

聚碳酸酯入门

选择正确的聚碳酸酯牌号至关重要。与 SyBridge 这样经验丰富的制造商合作可以帮助产品团队了解材料的细微差别，并选择适合其应用的最佳配方。如果您想知道聚碳酸酯是否适合您的下一个项目，请创建一个帐户并上传您的零件文件，或者立即联系我们开始使用。