PC和PMMA材料特性ppt课件.ppt

PC,PMMA材料特性,材料特性,1.PC2.PMMA,1.发展简史,人们开展聚碳酸酯（PC）的研究工作已有近120年的历史了。早在1881年，K.Birnbaum和C.Lurie就制得了碳酸酯缩合物。1940年，美国(杜邦)公司的Peterson成功地制得了可制成纤维和薄膜的高分子量聚碳酸酯并取得了美国专利。可以说，这是关于聚碳酸酯研究开发方面的第一件专利。1953年10月前西德(拜耳)公司H.SchneB在Uerdingen工厂首次获得了具有实用价值的热塑性高熔点线形聚碳酸酯并立即在本国申请了专利；接着，于1954年借助比利时专利公布了有关制造方法。1956年，H.SchneLL在汉堡公开了双酚A型聚碳酸酯的详细研究论文。1958年，拜耳公司便以中等规模在全球第一个实现了熔融酯交换法双酚A型聚碳酸酯的工业化生产，商品名为“MakroLon”，中文翻译为“模克隆”。,模克隆商品包装,1.发展简史,世界上其它公司的PC工业化历史：,（陶氏）1984年（帝人化成公司）1960年10月（三菱瓦斯化学）1961年（台湾化学和纤维公司)2002年和出光合资（台湾旭美化成实业有限公司）1999年奇美与日本旭化成合资(三养株式会社）1989年开始生产工程塑料，引进三菱技术（湖南石化公司）2005年引进旭化成的技术（喀山石化公司）2007年引进旭化成的技术（第一毛织株式会社）1989年开始生产工程塑料，技术来源不详（高达株式会社）1970年成立，主要生产PC产品，技术来源不详,（出光石油化学公司）1960年,2.PC的分类,用途分子量/流动性具体性能,按用途分类,按分子量/流动性分类,按性能分类,在高端PC产品方面，毫无疑问，SABIC是公认的全球第一,3、PC的性能,4.化学性能,3.机械性能,5.热性能,6.光学性能和耐辐射性,8.电性能,7.耐老化性和阻燃性,11.相容性,12.交联性,9.稳定性,10.透气性,1.结晶性,PC大分子链较僵硬，结晶较困难，一般为无定型聚合物，但分子量较低时有结晶趋势。,2.吸水性,PC大分子链上堆砌了大量苯环且极性低，其吸水性在通用工程塑料甚至所有热塑性塑料中都是较小的。,3.机械性能,PC的力学性能优良，尤其是冲击性能优异，在很宽范围内能保持较好的尺寸稳定性。PC的冲击强度在目前使用的热塑性通用和工程塑料中非常突出。PC的耐蠕变性优于PA和POM，尺寸稳定性高，而耐疲劳强度较低、缺口敏感性高、耐磨性较差。,4.化学性能,PC具有一定的耐化学药品性，对有机酯、稀无机酸、盐类、油、脂肪烃及醇都比较稳定；不耐稀碱、浓酸、王水、氯烃、胺、酮、酯、芳烃及糠醛等。酯基存在使PC较容易溶于极性有机溶剂。常用的溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯乙烷。,5.热性能,PC具有很高的耐热性能和耐寒性。长期使用温度可在-100130范围内，脆化温度-100，甚至在-180的低温下，仍具有一定韧性。相对分子质量为2600038000的PC树脂在1.82MPa负荷下，HDT为132138，Tg为140155，维卡软化点为154158。,Tg：无定形聚合物的状态，玻璃态高弹态黏流态。,6.光学性能和耐辐射性,PC无色透明，透光性高，透光率大于87%，最高可达90%以上；折射率随温度的变化呈直线关系。由于折射率高，韧性高，适宜制作精密光学仪器。PC的耐辐射性能欠佳，高剂量辐射会使PC薄膜的高温机械强度明显下降。,PC材料不变形监视窗,PC耐候性较好，对热、空气、臭氧稳定性很好。但较长时间暴露于紫外光时，会因光氧化反应而发黄、降解、变脆。故常加入光稳定剂、热稳定剂等以改善其性能。,7.耐老化性和阻燃性,在基体中加阻燃性物质，如Mg(OH)2、Sb2O3、卤化物、磷酸酯和红磷等，可提高其阻燃性。,8.电性能,PC的分子极性小，Tg高，吸水性低，因此具有优良的电绝缘性能，但比非极性的聚合物差。在较宽的温度范围和潮湿条件下，仍可保持较优异的电性能，如介电常数和介电损耗角正切在室温至125范围内几乎不变；在120加热后，电性能也基本保持不变；在-40-120的低温下，体积电阻率仅比常温下稍有降低。,9.稳定性,PC加工温度高(300或更高)，在存在水、铁或残余碱等杂质的情况下，树脂易变黄，分子量降低。碱的存在会引起变黄、支化和交联。,PC吸水性高于聚烯烃，但不影响尺寸稳定性。一般PC吸水率0.15%，25是吸水率0.34%，100时为0.48%。能耐60热水，在更高温度水中易开裂。树脂中杂质可以与水反应，降低机械性能。,10.透气性,PC的气密性良好，其透气性与气体的分子量和性质有关。由于水的极性强，CO2与PC的结构相近，因此，其透过量要高些。,11.相容性,PC共混塑料(塑料合金)的物理机械性能好坏，与该体系各组分间的相容性密切相关。研究并了解它与其它树脂的相容性是获得优良性能共混物的必要条件。(1)PC可与聚酯类树脂(如PET、PBT等)、ABS、MPS、POM、PU、某些丙烯酸树脂等熔混。(2)PC虽可与PVC均匀熔混，但在PC熔融温度下，PVC会发生显著降解。PC可与少量LDPE熔混均匀；也可与氯化聚醚部分熔混。(3)PC与PP、HDPE及PA熔混不均匀，有严重分层现象，但似乎不会引起PC降解。(4)PC与烘干的PVA熔混时，会严重分解成毫无用处的黄色低分子物质。这是PVA分子中的羟基破坏PC分子链中酯键造成的结果。,PMMA，俗称有机玻璃，俗称亚克力，化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯。PMMA是由甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体聚合而成。平均分子量50-l00万。根据聚合机理的不同，PMMA有四种不同的构型：无规立构、全同立构、间同立构、立构规整，性能也有所不同。有机玻璃是一种开发较早的重要热塑性塑料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性。,2.PMMA的特性,1.光学性能PMMA最大的特点是具有优异的光学性能，这也是其俗称“有机玻璃”的由来。PMMA折射率1.49透光率92%无机硅酸盐玻璃折射率1.5左右透光率80%主要是因为它是无定形聚合物，质地均匀，其内部分子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过时的速度，光线能够以同样的速度前进，不会四面分散，互相干扰。,2.力学性能（1）较高的拉伸强度和弹性模量，冲击强度是无机玻璃的718倍，韧性高于PS，但比PC低得多，具有一定的脆性，在较高冲击能的作用下会破裂。（2）表面硬度不足，易被硬物擦伤、擦毛而失去光泽。（3）弯曲强度和压缩强度在Tg下受温度影响较小；而拉伸强度和冲击强度对温度较敏感。（4）可通过与极性组分共聚，加入交联剂使其形成网状结构，经拉伸形成丁香结构等手段来提高其力学性能。,3.热性能（1）属于易燃材料，点燃离火后不能自熄，火焰呈浅蓝色，下端为白色。燃烧时伴有腐烂水果、蔬菜的气味。（2）Tg为105，软化点为100102，催化温度在-60以下。PMMA可在-6065范围内长期使用，短时使用温度不宜超过105。（3）比热容比大多数热塑性塑料低，有利于它快速受热塑化。,4.化学性能（1）耐化学腐蚀性在有机化合物中，PMMA对长链烷烃、简单的醚类、油脂较为稳定，不耐短链的烷烃、醇、酮等。同时，介质的浓度越大，温度越高，其稳定性越低。如耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油脂。溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等。（2）耐候性与其他树脂相比，具有优良的耐候性。老化主要是紫外线的作用。在室外大气条件下，性能仅稍有下降。,5.电性能尽管PMMA的大分子链与PE相似，但电性能却比PE差得多，主要是由于PMMA分子链上带有极性的酯基。但由于酯基的极性并不太大，因此其仍具有良好的介电和电绝缘性能。,6.成型加工性能就熔融成型而言，性能特点如下：（1）酯基的存在使PMMA易于吸湿，因而物料在成型加工前必须进行干燥，使水分含量降低到0.02一下。（2）成型加工温度范围较