高分子材料ppt课件-2.7聚碳酸酯

第二章 热塑性塑料第七节聚碳酸酯7.1聚碳酸酯的定义和聚合7.2聚碳酸酯的结构

（重点）7.3聚碳酸酯的性能

（重点）7.4聚碳酸酯的改性与应用17.1

聚碳酸酯的定义与聚合<一>定义分子主链中含有

碳酸酯基

的聚合物统称为聚碳酸酯，可看作二羟基化合物与碳酸的缩聚产物。英文为Polycarbonate，缩写PC。是用量第二大的工程塑料。R代表二羟基化合物的主体部分，R可以属于脂肪族、脂环族、芳香族或脂肪-芳香族。迄今最普遍的是双酚A型聚碳酸酯。2<二>

PC的聚合由于碳酸不能稳定存在，所以不能通过二羟基和碳酸直接缩聚。1.光气法：

目前约90％的PC用该法合成。双酚A4,4‘-二羟-2，2’-二苯基丙烷光气可得分子

量为1.5～2.0×105的PC32.酯交换法（熔融缩聚法）碳酸二苯酯分子量为2.5～5×104的PC。不使用溶剂、也不使用有毒的光气、聚合反应过程比较环保。是目前PC合成的一个发展方向。47.2

聚碳酸酯的结构<一>

链结构苯环—刚性基团醚氧键—提高

链柔性极性基团—提高分子间作用力总体来讲，双酚A型的聚碳酸酯是刚性较强的分子链。Tg～150oC。5<二>

聚集态结构1.基本特征分子链比较刚硬PC很难结晶、是无定形高分子材料分子间有较强的作用力62.超分子结构PC容易形成分子链束——原纤维结构Flory提出的无定形高聚物的无规线团结构模型。最长2微米宽0.05微米7纤维原结构低密度区微空隙PC的是有进入和未进入原纤维结构高分子组成

的无定形高分子材料。由原纤混乱交错形成的疏松三维网络结构是整

个材料的增强骨架。其间存在较多的微空隙。87.3

聚碳酸酯的性能<一>

基本特征聚碳酸酯为透明的硬而韧的颗粒。可见光透光率接近90%。密度为1.2g.cm-3。9<二>力学性能软质PVC硬质PVCPSPTFEPAPC聚碳酸酯是硬而

韧的高聚物：其抗拉、抗弯、抗压强度和硬度较高。PC是热塑性塑料中抗冲击强度最好的塑料。10为什么PC会具有高抗冲击性能？拉伸强度与冲击强度在受力方式上有什么区别？无缺口冲击强度PC的原纤维增强骨架间存在着大量的微孔隙原纤维结构易滑移－吸收冲击能量微孔隙本身的变形也吸收冲击能量PC具有很高的抗冲击强度11<三>热性能具有较好的耐热性和耐寒性，可以在-100～130oC范围内使用；强度随温度的变化较小；线膨胀系数较小；导热性在聚合物中居中。12<四>电性能PC是弱极性的高分子材料，电性能不如聚烯烃类，但仍有较好的电绝缘性。PC吸水率小、Tg高，在很宽的温度范围

和潮湿的条件下可保持良好的电性能。PC的介电常数在教宽范围内保持不变，适合做电容器。PC的电性能优良。13<五>耐化学药品性PC的耐化学药品性一般；常温下耐水、脂肪烃类、油类、醇类；酮类、芳香烃类、酯类可使之溶胀；极性有机溶剂可以溶解PC；PC在与一些溶剂接触时会产生应力开裂；在高温下，PC容易水解，耐沸水性不好。不耐碱，稀氢氧化钠、稀氨水可使之水解。14<六>耐候性PC分子主链上无仲、叔碳原子，抗氧化

性强，无双键、具有良好的耐臭氧性；在较干燥条件下，具有优异的耐候性；但在潮湿环境下，容易气候老化；PC对紫外光有很强的吸收作用。15<七>加工性能PC分子链刚性大，熔体黏度高；PC的熔体更接近牛顿流体，提高温度比增大压力更能降低熔体黏度；PC虽然吸湿性很小，但因为容易高温水解，即使微量的水分也要在加工前尽量去除（含水率要<0.02％）；光气法PC的分子量较高且分布宽；而酯

交换法PC的分子量较低且分布窄，加工特性不同。PC的分子链刚硬，成型冷却后易残余很

大的内应力。16降低内应力的方法：提高熔体温度、提

高模具温度、制品成型后热处理。PC是无定形聚合物，其制品的尺寸稳定性较好。PC与金属的黏附性很强，生产结束后应趁热清理料筒。177.4

聚碳酸酯的改性与应用<一>改性

PC的缺点：制品残余内应力大、不耐溶剂、高温易水解；不耐磨损。纤维增强PC：玻璃纤维、碳纤维等拉伸强度、弯曲强度、耐热性、耐应力

开裂性可明显提高、减少吸湿性和膨胀系数；抗冲击性和加工性会降低。182.

PC合金PC/PE合金：PE含量不超过10％；提高加工流动、耐应力开裂、耐沸水性、电绝缘性、冲击

强度提高，但耐热性会降低。PC/ABS合金：ABS含量不超过30％，提高加工流动性，但力学性能和耐热性下降。19<二>应用耐热性透明抗冲击电绝缘性大型灯罩、防护玻璃、照相器材、眼科用玻璃飞机坐舱玻璃，天窗。纯净水、矿泉水筒、热水瓶、透明餐具电子电器的零部件、薄膜制造电容器、录音、录像带VCD、DVD光盘。高强度纤维增强