材料化学论文 《聚碳酸酯》.doc

材料化学论文《聚碳酸酯》
聚碳酸酯
2010级化学2班龚永才 2010438054
摘要聚碳酸酯也叫聚碳酸脂(Polycarbonate)常用缩写PC。是一种强韧的热塑性树脂,通常是由双酚A和光气生产的,并已在20世纪60年代初实现工业化,90年代末实现大规模工业化生产。现在是产量仅次于聚酰胺的第二大工程塑料。其名称来源于其内部的CO3基团。本文主要综述各项研究所得出的有关聚碳酸酯的合成与加工工艺、结构、性能、应用与影响,以及其原料双酚A的生化影响。关键词聚碳酸酯合成结构性能应用双酚A 生殖影响
㈠合成
1. 光气法①
双酚A,氢氧化钠,催化剂,分子量调节剂(二氯甲烷或二氯乙烷)于常温常压下通光气进行光气化和缩聚反应,除去反应物上层碱盐溶液,用甲酸中核至微酸性,除去上层微酸溶液,再用水洗涤至不含氯离子为止,再加沉淀剂(酮或二甲苯)沉淀使树脂以粉状析出,然后加入热稳定剂等,经挤出,造粒即得产品。光气化可得任意分子量的产品.
2. 酯交换法②
传统酯交换法其实也是一种间接光气法工艺。在该工艺中,酚经光气法反应生成碳酸二苯酯,然后再卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下和双酚A进行酯交换反应,生成低聚物,再进一步缩聚得到聚碳酸酯产
品。其成本被认为低于界面缩聚工艺,但由于得到的产品光学性能差,催化剂易污染,存在副产物酚而分子量较低,应用范围有限等缺点,限制了它的商业用途。
3. 三光气法
三光气,化学名称为双三氯甲基碳酸酯。分子式为。简称BTC,呈白色结晶状。作为光气的替代品,几乎可以代替光气发生所有反应.③
㈡结构
㈢性能④
聚碳酸酯耐弱酸,耐弱碱,耐中性油。聚碳酸酯不耐紫外光,不耐强碱。 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,也可两者皆有。双酚A型PC是最重要的工业产品。 PC是几乎无色的玻璃态的无定形聚合物,有很好的光学性。PC高分子量树脂有很高的韧性,悬臂梁缺口冲击强度为600~900J/m,未填充牌号的热变形温度大约为130°C ,玻璃纤维增强后可使这个数值增加10°C 。PC的弯曲模量可达2400MPa以上,树脂可加工制成大的刚性制品。低于100°C 时,在负载下的蠕变率很低。PC有较好的耐水解性,但不能用于重复经受高压蒸汽的制品。 PC主要性能缺陷是耐水解稳定性不够高,对缺口敏感,耐有机化学品性,耐刮痕性较差,长期暴露于紫外线中会发黄。和其他树脂一样,PC容易受某些有机溶剂的浸浊。
密度:- g/cm^3 线膨胀率:×10 cm/cm°C 热变形温度:
135°
C 低温-45度聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃BI级,在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。聚碳酸酯聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
㈣应用
聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展,目前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。
(1)用于建材行业
聚碳酸酯板材具有良好的透光性,抗冲击性,耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能,使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。目前,中国建有聚碳酸酯建材中空板生产线20余条,年需用聚碳酸酯7万t左右,预计到2005年将达到14万t。
(2)用于汽车制造工业
聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能,而且耐候性好、硬度高,因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件,其主要集中在照明系统、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。根据发达国家数据,聚碳酸醋在电子电气、汽车制造业中使用比例在
40%~50%,目前中国在该领域的使用比例只占10%左右,电子电气和汽车制造业是中国迅速发展的支柱产业,未来这些领域对聚碳酸醋的需求量将是巨大的。预计2005年中国汽车总量将达300多万辆,届时需求量也将达到3万t,因而聚碳酸酯在这一领域的应用是极有拓展潜力的。
(3)用于生产医疗器械
由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,因而被广泛应用于人工肾血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液分离器等。
(