蘇州門吉周塑膠有限公司

PC物性及注塑工藝聚碳酸酯（PC）是一種無(wú)色透明的工程塑料，具有極高的沖擊強(qiáng)度,，寬廣的使用溫度范圍,，良好的抗蠕變性,、電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性；缺點(diǎn)是對(duì)缺口敏感,、耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性差,，成型帶金屬嵌件的制品較困難。

     聚碳酸酯,，英文名Polycarbonate, 簡(jiǎn)稱PC。

PC是一種無(wú)定型,、無(wú)臭,、無(wú)毒、高度透明的無(wú)色或微黃色熱塑性工程塑料,，具有優(yōu)良的物理機(jī)械性能,，尤其是耐沖擊性優(yōu)異，拉伸強(qiáng)度,、彎曲強(qiáng)度,、壓縮強(qiáng)度高；蠕變性小,，尺寸穩(wěn)定,；具有良好的耐熱性和耐低溫性,，在較寬的溫度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的力學(xué)性能，尺寸穩(wěn)定性,，電性能和阻燃性,，可在-60~120℃下長(zhǎng)期使用；無(wú)明顯熔點(diǎn),，在220-230℃呈熔融狀態(tài),；由于分子鏈剛性大，樹(shù)脂熔體粘度大,；吸水率小,，收縮率小，尺寸精度高,，尺寸穩(wěn)定性好,，薄膜透氣性小,；屬自熄性材料,；對(duì)光穩(wěn)定，但不耐紫外光,，耐候性好,；耐油、耐酸,、不耐強(qiáng)堿,、氧化性酸及胺、酮類,，溶于氯化烴類和芳香族溶劑,，長(zhǎng)期在水中易引起水解和開(kāi)裂，缺點(diǎn)是因抗疲勞強(qiáng)度差,，容易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂,，抗溶劑性差，耐磨性欠佳,。

 物化性能

 PC塑料的工藝特點(diǎn)如下：

 ①屬無(wú)定型塑料,，Tg為149～150℃；

Tf為215～225℃,；成型溫度為250～310℃,；相對(duì)平均分子質(zhì)量為2～4萬(wàn)。

②熱穩(wěn)定性較好,，并隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大而提高,。

③流變特性接近牛頓液體，表觀粘度受溫度的影響較大，受剪切速率的影響較小,，隨相對(duì)平均分子質(zhì)量的增大而增大,。無(wú)明顯的熔點(diǎn)，熔體粘度較高,。

       PC分子鏈中有苯環(huán),，所以，分子鏈的剛性大,。

 ④PC的抗蠕變性好,，尺寸穩(wěn)定性好；但內(nèi)應(yīng)力不易消除,。

 ⑤PC高溫下遇水易降解,，成型時(shí)要求水分含量在0.02％以下。

⑥制品易開(kāi)裂,。

    在成型前,，PC樹(shù)脂必須進(jìn)行充分干燥。干燥方法可采用沸騰床干燥

(溫度120～130℃,，時(shí)間1～2h),、真空干燥(溫度110℃，真空度96kPa以上,、時(shí)間10～25h),、熱風(fēng)循環(huán)干燥(溫度120～130℃，時(shí)間6h以上),。為防止干燥后的樹(shù)脂重新吸濕,，應(yīng)將其置于90℃的保溫箱內(nèi)，隨用隨取,，不宜久存,。成型時(shí)料斗必須是密閉的料斗中應(yīng)設(shè)有加熱裝置，溫度不低于100℃,、對(duì)無(wú)保溫裝置的料斗,，一次加料量**好少于半小時(shí)的用量，并要加蓋蓋嚴(yán),。

    判斷干燥效果的快速檢驗(yàn)法,，是在注塑機(jī)上采用“對(duì)空注射”。如果從噴嘴緩慢流出的物料是均勻透明,、光亮無(wú)銀絲和氣泡的細(xì)條時(shí)，則為合格,。此法對(duì)一般塑料均適用,。

     PC的熔體粘度比PA、PS、PE等大得多,，流動(dòng)性較差,。熔體的流動(dòng)特性接近于牛頓流體，有關(guān),，一般控制在250～310℃范圍內(nèi),。注塑用料，宜選用相對(duì)平均分子質(zhì)量稍低的樹(shù)脂,，MFR為5～7g/10min,；對(duì)形狀復(fù)雜或薄壁制品。成型溫度應(yīng)偏高,，為285～305℃,；而厚壁制品，成型溫度稍低,，為250～280℃,。不同的注塑機(jī)，成型度也不一樣,。螺桿式為260～285℃,，柱塞式為270～310℃。料筒溫度的設(shè)定是用前高后低的方式,，靠近料斗一端的后料筒溫度要控制

在PC的軟化溫度以上,，即大于230℃，以減少物料阻力和注射壓力損失,。盡管提高成型溫度有利熔體充模,。但不能超過(guò)230℃，否則,，PC會(huì)發(fā)生降解,，使制品顏色變深，表面出現(xiàn)銀絲,、暗條,、黑點(diǎn)、氣泡等缺陷,，同時(shí),，物理力學(xué)性能也會(huì)顯著下降。

    噴嘴溫度為260～310℃,，兩種類型的注塑機(jī)噴嘴的溫度控制有所不同,。

    模具溫度對(duì)制品的力學(xué)性能影響很大。隨著模溫的提高．料溫與模溫間的溫差變小,，剪切應(yīng)力降低,，熔體可在模腔內(nèi)緩慢冷卻，分子鏈得以松弛，取向程度減小,，從而減少了制品的內(nèi)應(yīng)力,，但制品的沖擊強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率顯著下降,，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)制品脫模困難,。脫模時(shí)易變形，并延長(zhǎng)了成型周期,，降低生產(chǎn)效率,；而模溫較低，又會(huì)使制品的內(nèi)應(yīng)力增加,。因此,，必須控制好模溫。通常,，PC的模溫為80～120℃,。

    普通制品控制在80～100℃，而對(duì)于形狀復(fù)雜,、薄壁及要求較高的制品,，則控制在100～120℃，不允許超過(guò)其熱變形溫度,。

    成型PC厚壁制品時(shí),，模具溫度的控制顯得特別重要。例如,，在成型簡(jiǎn)支梁沖擊試驗(yàn)樣條(厚度為10mm)時(shí),，如果模具不進(jìn)行控制溫度，則成型的樣條內(nèi)部縮孔很多,，也很大,。此時(shí)，模具如果沒(méi)有設(shè)置加熱裝置,，則可采用簡(jiǎn)易的方法將模具主流道加熱,。該簡(jiǎn)易的方法**是在一根鐵絲上系上棉花球，蘸上工業(yè)酒精,，加熱主流道,，這樣，雖不能消除縮孔,，但縮孔的數(shù)量大為減少,。

程度大為減輕。當(dāng)然．這是一種沒(méi)有辦法的辦法,，是一種土辦法,，不推薦使用,。因?yàn)檫@樣，容易使模具主流道變形和氧化,。

盡管注塑時(shí)注射壓力對(duì)熔體強(qiáng)度和流動(dòng)性影響較小，但由于PC熔體粘度高,、流動(dòng)性較差,，因此，注射壓力不能太低,，一般控制在80～120MPa,，采用柱塞式注塑機(jī)時(shí)，注射壓力應(yīng)為100～150MPa,；而對(duì)于薄壁長(zhǎng)流距,、形狀復(fù)雜、澆口尺寸較小的制品,，為使熔體順利,、及時(shí)充模，注射壓力要適當(dāng)提高至120～150MPa,。

PC注塑工藝控制的總的原則是：高料溫,，低壓力。

保壓壓力大小和保壓時(shí)間長(zhǎng)短直接影響制品的質(zhì)量,。保壓壓力過(guò)小,，則補(bǔ)縮作用小，制品內(nèi)部會(huì)因收縮而形成氣泡,，制品表面也會(huì)出現(xiàn)凹痕,；保壓壓力過(guò)大。在澆口周圍易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力,。保壓時(shí)間長(zhǎng),，制品尺寸精度高、收縮率低,、表面質(zhì)量良好,，但增加了制品中的內(nèi)應(yīng)力，延長(zhǎng)了成型周期,。保壓壓力為80～100 MPa,。如前所述方法??

用火加熱主流道，延長(zhǎng)澆口中熔體的凝固時(shí)間,，以增加補(bǔ)縮作用,。

PC注射成型時(shí)，可提高背壓壓力,。

注射速率對(duì)制品的性能影響不大,。但從成型角度考慮,，注射速率不宜太慢，否則進(jìn)入模腔內(nèi)的熔體易冷凝而導(dǎo)致充模不足,，即使充滿了,，制品表面包易出現(xiàn)波紋、料流痕等缺陷,；注射速率也不宜太快,，以防裹入空氣和出現(xiàn)熔體破裂現(xiàn)象。生產(chǎn)中,，一般采用中速或慢速**采用多級(jí)注塑,。注塑時(shí)，速度沒(méi)定為慢→快→慢,，這樣可大大提高制品質(zhì)量,。

螺桿轉(zhuǎn)速不可太高，一般為30～60 r/min,。嵌件需預(yù)熱到200℃,，至少也要有120℃，一般為110～130℃,。再生料的再生次數(shù)不超過(guò)3次,，用量為20％左右。

 PC是透明性塑料,，成型時(shí)一般不推薦使用脫模劑,，以免影響制品透明度。對(duì)脫模確有困難的制品,，可使用硬脂酸或硅油類物質(zhì)作脫模劑,，但用量要嚴(yán)格控制。

 PC制品中應(yīng)盡量避免使用金屬嵌件,。若確需使用金屬嵌件時(shí),，則必須先把金屬嵌件預(yù)熱至200℃左右后，再置人模腔中進(jìn)行注塑,，這樣可避免因膨脹系數(shù)的懸殊差別,，在冷卻時(shí)發(fā)生收縮不一致而嚴(yán)生較大的內(nèi)應(yīng)力，使制品開(kāi)裂,。

減小內(nèi)應(yīng)力的方法,，除了在制品造型設(shè)計(jì)時(shí)避免缺口、銳角,、厚薄懸殊以及采用正確的成型工藝參數(shù)等外**是對(duì)制品進(jìn)行熱處理,，熱處理溫度控制在125-135℃(樹(shù)脂Tg以下10～20℃)，處理時(shí)間為2h左右,，制品越厚處理時(shí)間越長(zhǎng),。一般壁厚小于5mm的制品,，時(shí)間為8h；大于20mm的制品,、時(shí)間為24h,。

制品的內(nèi)應(yīng)力大小可通過(guò)偏振光檢驗(yàn)法和溶劑浸漬法。偏振光檢驗(yàn)法適用各種透明制品,，它是利用PC的透明性,，把制品置于偏振光鏡片之間，從鏡上觀察制品表面彩色光帶面積,，以彩色光帶面積的大小來(lái)確定制品內(nèi)應(yīng)力大小，如果觀察到的彩包光帶面積大,，說(shuō)明制品內(nèi)應(yīng)力大,；溶劑浸漬法是工廠中普遍采用的一種檢測(cè)手段，該法是將PC制品浸入某些溶劑(如苯,、四氯化碳,、環(huán)己烷、乙醇,、甲醇等)之中,，以制品發(fā)生開(kāi)裂破壞所需的時(shí)間，來(lái)判斷應(yīng)力的大小,，時(shí)間越長(zhǎng)則應(yīng)力越小,。如果浸漬5～15 s**開(kāi)裂，說(shuō)明內(nèi)應(yīng)力很大,；如果浸漬1～2min不出現(xiàn)裂紋,，說(shuō)明內(nèi)應(yīng)力很小，這種制品在使用過(guò)程一般不會(huì)開(kāi)裂,。

注塑工藝 干燥處理：PC材料具有吸濕性,，加工前的干燥很重要。建議干燥條件100C到200C,，3~4小時(shí),。加工前的濕度必須小于0.02%。

熔化溫度：

260~340C,。 模具溫度：70~120C.注射壓力：盡可能地使用高注射壓力,。

注射速度：對(duì)于較小的澆口使用低速注射，對(duì)其它類型的澆口使用高速注射,。

 應(yīng)用范圍

 PC可注塑,、擠出、模壓,、吹塑,、熱成型,、印刷、粘接,、涂覆和機(jī)加工**的加工方法是注塑,。成型之前必須預(yù)干燥，水分含量應(yīng)低于0.02%,，微量水份在高溫下加工會(huì)使制品產(chǎn)生白濁色澤,，銀絲和氣泡，PC在室溫下具有相當(dāng)大的強(qiáng)迫高彈形變能力,。沖擊韌性高,，因此可進(jìn)行冷

壓，冷拉,，冷輥壓等冷成型加工,。擠出用PC分子量應(yīng)大于3萬(wàn)，要采用漸變壓縮型螺桿,，長(zhǎng)徑比1：18~24,，壓縮比1：2.5，可采用擠出吹塑,，注-吹,、注-拉-吹法成型高質(zhì)量，高透明瓶子,。

PC合金種類繁多,，改進(jìn)

PC熔體粘度大（加工性）和制品易應(yīng)力開(kāi)裂等缺陷，

PC與不同聚合物形成合金或共混物,，提高材料性能,。具體有

PC/ABS合金，

PC/ASA合金,、

PC/PBT合金,、

PC/PET合金、

PC/PET/彈性體共混物,、

PC/MBS共混物,、

PC/PTFE合金、

PC/PA合金等,，利有兩種材料性能優(yōu)點(diǎn),，并降低成本，如

PC/ABS合金中,，

PC主要貢獻(xiàn)高耐熱性,，較好的韌性和沖擊強(qiáng)度，高強(qiáng)度,、阻燃性,，

 ABS則能改進(jìn)可成型性，表觀質(zhì)量,，降低密度,。

PC的三大應(yīng)用領(lǐng)域是玻璃裝配業(yè),、汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè),，其次還有工業(yè)機(jī)械零件,、光盤,、包裝,、計(jì)算機(jī)等辦公室設(shè)備,、醫(yī)療及保健、薄膜,、休閑和防護(hù)器材等,。

PC可用作門窗玻璃，

PC層壓板廣泛用于銀行,、使館,、拘留所和公共場(chǎng)所的防護(hù)窗，用于飛機(jī)艙罩,，照明設(shè)備、工業(yè)安全檔板和防彈玻璃,。

 PC板可做各種標(biāo)牌,，如汽油泵表盤、汽車儀表板,、貨棧及露天商業(yè)標(biāo)牌、點(diǎn)式滑動(dòng)指示器,，

 PC樹(shù)脂用于汽車照相系統(tǒng),，儀表盤系統(tǒng)和內(nèi)裝飾系統(tǒng),，用作前燈罩，帶加強(qiáng)筋汽車前后檔板,，反光鏡框，門框套,、操作桿護(hù)套,、阻流板、

PC被應(yīng)用用作接線盒,、插座、插頭及套管,、墊片,、電視轉(zhuǎn)換裝置，電話線路支架下通訊電纜的連接件，電閘盒,、電話總機(jī),、配電盤元件，繼電器外殼,，

 PC可做低載荷零件，用于家用電器馬達(dá),、真空吸塵器,，洗頭器、咖啡機(jī),、烤面包機(jī)、動(dòng)力工具的手柄,，各種齒輪、蝸輪,、軸套,、導(dǎo)規(guī)、冰箱內(nèi)擱架,。

PC是光盤儲(chǔ)存介質(zhì)理想的材料。

PC瓶（容器）透明,、重量輕、抗沖性好,，耐一定的高溫和腐蝕溶液洗滌，作為可回收利用瓶（容器）,。

PC及PC合金可做計(jì)算機(jī)架,，外殼及輔機(jī),，打印機(jī)零件。改性

PC耐高能輻射殺菌,，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血標(biāo)本器具,，血液充氧器**,，腎透析器等,，

PC可做頭盔和安全帽,，防護(hù)面罩,，墨鏡和運(yùn)動(dòng)護(hù)眼罩,。

 PC薄膜廣泛用于印刷圖表,，醫(yī)藥包裝，膜式換向器,。

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