聚碳酸酯 PC Polycarbonate聚碳酸酯（PC）是一种无定形热塑性工程塑料。

它具有极为优良的韧性、透明度和高的热变形温度等综合性能。

在大多数应用中，一般都要求至少有上述这样性能中的两种。

聚碳酸酯其他杰出的性能还有尺寸稳定性、优良的电性能和特有的耐燃性。

主要应用领域为汽车、商业机器和仪表行业。

聚碳酸酯年增长率约为6％。

化学及性能最成功的工业生产的聚碳酸酯是用双酚A与光气界面缩聚工艺进行反应。

这一反应是在水相和有机相存在下的碱性条件进行的。

分子量通过使用酚的链终止剂加以控制。

生产双酚A聚碳酸酯的工艺由于界面反应和产品的回收而复杂化。

韧性是聚碳酸酯最突出的性能，的确,对于像学校窗户、防暴设备及运动设备方面应用来说，聚碳酸酯在韧性上几乎没有对手。

高分于结构中的碳酸酯链段使聚碳酸酯成为韧性最好和最耐用的塑料之一，而双酚A链段使聚合物有很高的热性能（Tg ＝ 300F）。

典型的商品聚碳酸酯分子量为22 000 － 35 000，多分散性（MW／MN）一般为2.2 － 2.5。

除分子量外，聚碳酸酯的熔体流动速率（ASTM D 1238， 573F， 1.2kg）一般也有一定的范围。

标准的商品的熔体流动范围为4 － 23。

超过这一熔体的流动范围，除了流变学性能外其他性能相当稳定，只有缺口悬臂梁式冲击强度在较高的熔体流速下有轻微的下降。

通用级聚碳酸酯的性质如表1所示。

除成本外对聚碳酸酯实际仅有几种限制。

不宜长期暴露于高温及潮湿的环境中，因为聚碳酸酯在高温下的长期耐水解稳定性差。

可通过使用热稳定剂、紫外线稳定剂、脱模剂、玻璃纤维和阻燃剂对其改性。

商业化产品通常必须满足由FDA、NSF、UL和其他机构所确立的有关指标。

品级实用化的聚碳酸酯有通用级和符合美国食品和医药管理局（FDA）要求的品级两种。

这些品级含有脱模剂、紫外线稳定剂或两种之一。

在一定应用领域中要求较低的模塑收缩率和较高的模量时可使用玻璃填充产品。

阻燃级有 UL － 94（1／8 in.） V-O和V-0／5V两种。

阻燃的极限氧指数约为40而通用级为26。

含有发泡剂的结构用泡沫级也可买到。

对于要求高熔体强度——象吹塑和结构用板材的应用领域可使用文化聚碳酸酯。

各种新型的易流动树脂可用于改进聚碳酸酯的加工性能同时又能保持聚碳酸酯的性能。

很高的熔体流动速率（MFR80）的品级可用于满足生产高密磁盘的严格要求。

也有各种品级用于特殊用途，如薄膜、医学用及眼用镜片。

特殊级别的不透明聚碳酸酯共混物也已生产出来，其加工性能，低温韧性和切口敏感性有所改善。

这些品级包括聚碳酸酯与各种弹性体、聚烯烃、热塑性聚酯、ABS和AES的共混物。

PC也具有缺口敏感性，因此适当地设计出具有合适半径的零件是很重要的。

缺口敏感性在抗冲改性产品和共混物中可得到改善。

通过添加剂、涂层或共挤出技术可改善聚碳酸酯的耐候性、耐化学药品性和耐刮痕性。

碳酸芳香族酯类、聚酯一碳酸酯共聚物和特种聚碳酸酯共聚物已经开发成功并用于要求高热变形温度的应用领域。

聚碳酸酯商品的颜色范围很宽，包括标准色、指定的颜色，指定的不透明的，标准白、灰和黑色品级。

表1通用聚碳酸酯的典型性能a：ASTM加工聚碳酸酯及其共混物可采用所有热塑性塑料传统加工方法进行熔融加工，如注塑、挤塑和吹塑。

与加添加剂很多的聚碳酸酯或其他工程树脂共挤出制造多层板、型材和挤塑一吹塑容器也是可行的。

单层及多层类型的板材可采用真空。

液压或匹配的模具进行热加工。

板材及异型材也可采用冲压、滚压或机械加工进行冷成型。

极高分子量聚碳酸酯可以使用溶剂铸成薄的韧性的介电膜。

聚碳酸酯及其共混物也可依照许多普通二次加工工艺，用于连结、涂层和装饰热塑性塑料、超声波焊接、热气焊接。

粘结剂及溶剂粘结、真空敷金属。

无电镀敷、涂漆、热模冲压和印刷都是通常使用的技术。

这些二次加工操作有时受些限制，并且要求小心地选择适合于特殊聚碳酸酯配方的材料和条件。

例如，注意使用合适的用于涂层和粘结剂的溶剂以防止应力开裂发生，或者使用适当的零件设计以取得合适的声波焊接。

与其他热塑性塑料相比，聚碳酸酯具有相对高的粘度且要求较高的加工温度。

注塑和挤塑设备在314 － 392℃温度范围内应该具有较好的温度控制能力。

注塑成型机器应该能够忍受138MPa的注塑压力。

挤塑和注塑要求低压缩比的螺杆。

聚碳酸酯及其共混物是吸湿性材料，在环境条件下平衡湿度可以达到0.35％。

这一湿度水平在加工之前必须减少到0.02％，以避免分子量降低和韧性损失。

因此在熔融加工之前要求干燥。

在一料斗干燥器中或放在炉中的盘子内，于136℃温度下干燥几小时可使塑料中的水含量减少到低于0.02％。

带有排气料筒的注塑机和挤塑机已经成功地用来加工未干燥的聚碳酸酯。

然而这必须使用合适的系统进行操作，包括螺杆设计和排气口的位置。

应用聚碳酸酯及其共混物出现新用途是其年增长率高达6％的主要原因。

增长中最可观的部分仍是代替传统材料、金属、玻璃和木材。

聚碳酸酯及聚碳酸酯掺共混物具有广泛用途的主要市场是汽车、板（采光）、电子、商业机器、照明和仪器以及许多特殊用途如高密磁盘、眼科用镜片和医用方面。

当确定聚碳酸酯及其共混物的新用途时，要认识到设计因素的重要性，这是极关重要的。

汽车应用包括尾部及侧面标志灯、头车灯和支撑件。

聚碳酸酯共混物正在被用作仪表盘、保险杠、车体板和车轮盖。

其他用途包括交通灯壳和信号灯镜片。

透明性、韧性和高耐热性能使聚碳酸酯用作透明薄涂层是理想的。

使用合适的紫外线稳定剂，聚碳酸酯可代替玻璃用于学校或户外照明的防破坏用途。

眼科用镜片和安全眼镜是重要的用途。

加硬涂层可用以增加耐用性。

电子和商业机器也是一主要市场部分。

应用包括接插件、破碎机壳、齿轮、计算机壳、复印机壳和磁带盒。

聚碳酸酯也用于激光高密记录磁盘，它提供极优的高密记录性能及耐用性。

制仪器也消耗大量聚碳酸酯。

高抗冲性、耐热性、耐用性及可着色性对真空吸尘器、混合器和电动工具等为设计提供了灵活性。

接触食品的应用包括：5加仑水瓶、微波炉、灶具、啤酒瓶和罐、餐具及食物贮存容器。

基于其透明和相关的耐破碎性，医学上的用途也具有较高的增长潜力。

自从引入可用l射线消毒而没有令人不愉快的颜色变化的品级以来，聚碳酸酯在这一领域内的应用很好。

建筑及结构上应用领域是一个尚未开辟的市场部分，如果聚碳酸酯及其共混物在成本上可与传统的建筑材料相竞争的话，则它们可以应用于这一市场。

商业信息在美国， PC由 DOW Chemical Co.（Calibre）、 GE Plastics（Lexan）和Miles Inc.（Makrolon）生产。

公布的牌价根据品级和订货量变化很大，从大量使用的标准产品的2.49$／lb. 到少量消耗的特殊品级聚碳酸酯的3.35$／lb．不等。

商品名称：Touflon PC 及其改性物 (日本三菱瓦斯化学公司)牌号中首位英文字母表示树脂的品级类型，具体如下：A 普通级AL 四氟乙烯改性，耐磨G 玻璃纤维增强GL 玻璃纤维增强，氟树脂改性GNB 玻璃纤维增强，阻燃I 透明级IN 透明、耐蒸汽M 粉末成型N 耐蒸汽NB 耐蒸汽、阻燃R 脱模好RI 脱模好，透明SC 聚合物掺混改性V 耐候级PS : 出光PC型号，2200,2500分别代表分子量出光的GZ2510 GZ2520 等, Z代表阻燃也就是阻燃增强型PC GT2510 T表示高流动防火等级从低到高ul94-hb 几乎不防火ul94-v2 火焰30秒会滴下，有火焰ul94-v2 不会点燃棉花，会自灭ul94-v1 30秒会滴下，不产生火焰ul94-v0 火焰15秒不助燃，会自灭耐燃性区分：长约127mm、宽与厚分别为12.7mm的板状试片，保持水平，一端接触火焰，接触20秒后，拿开，测定直到火焰消失的时间，超过180秒仍不熄灭的，视为可燃性。

火焰消失后，测定试片的燃烧长度，长度在25mm以下为：不燃性，超过25mm而不到100mm者为：自消性测定方法要点：94HB-----水平燃烧法，着火时间：30秒94V-0-------垂直燃烧法，平均5mm，最大不超过10秒，光辉消失，30秒以内落下物不能使棉着火94V-1------垂直燃烧法，平均25秒，最大不超过30秒，光辉消失，60秒以内落下物不能使棉着火94V-2------垂直燃烧法，平均25秒，最大不超过30秒，光辉消失，60秒以内落下物能使棉着火就可材料测试※勃氏硬度试验勃氏硬度试验主要是利用直径10 mm的钢球加上不同的荷重，进行硬度性能之测试。

对于钢铁材料通常使用3000 kgf的荷重，简记成HB(10/3000)；对于铜、铝等合金材料通常使用1000 kgf的荷重，简记成HB(10/1000)；对于轻合金及软金属则使用500 kgf的荷重，简记成HB(10/500)。

勃氏硬度试验会在试片表面造成一个极为明显的压痕，因此亦常被视为破坏性试验；然而，它的硬度值试验结果较不受钢材表面锈片的影响，因此硬度值颇具代表性。

※洛氏硬度试验洛氏硬度试验应用范围极广，从极薄的薄片（HRA）至相当大的工件、从较软的铝铜合金材料（HRB）至淬火回火钢材（HRC）均可使用。

常用的HRB刻度系使用直径1/16吋钢球压痕器加上100 kg的荷重（10 kg的小荷重加上90 kg的大荷重）；HRC刻度系使用顶角120 尖端半径0.2 mm的金钢石圆锥加上150 kg的荷重（10 kg的小荷重加上140 kg的大荷重）；至于HRA刻度则使用与HRC相同之压痕器，但荷重为60 kg的荷重（10 kg的小荷重加上50 kg的大荷重）。

※维氏硬度试验维氏硬度试验使用对角136 金钢石方锥当作压痕器，可藉由压痕器所造成的压痕对角线来量测材料硬度值。

维氏硬度试验使用的荷重，依试片软硬、厚薄之不同从1 kg至120 kg间选用适当之荷重，但最常用者有10 kg、30 kg及50 kg三种。

此种硬度试验尤其适用在厚度很薄、表面硬化或电镀等材料。

※萧氏硬度试验萧氏硬度试验不同于前三种硬度试验方法，系使用下端嵌有金钢石之圆形小锤由一定高度落下，冲击水平式片之表面，以其落下后反弹之高度来决定材料之硬度值。

此种试验法之优点为几乎不在试片表面留下痕迹、轻巧方便、易于携带使用，可应用在大型铸件等工件；缺点则为锤端易变形，需随时注重校正之工作。

※抗拉试验利用拉伸试验机，来测定铸件的降伏强度、拉伸强度、伸长率及断面收缩率等，已明了铸件的基本机械性质。

必要时亦可测定铸件之比例限、弹性限及弹性系数等性能。

试验时，先将试片两端的固定端点固定在试验机的上下夹具，选定应变速率后，慢慢施加试验机的荷重，直至试验片拉伸断裂为止，求的降伏点荷重、最大荷重用以计算铸件材料之降伏强度及拉伸强度。

在从断裂后的试片量测伸长量、从破断部位的面积分别计算出铸件之伸长率及断面收缩率。