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聚碳酸酯改性的目的和性能特征

2016-11-12 10:15:00

由于聚碳酸酯易水解,因此不适合在高温高湿环境下使用。聚碳酸酯耐候性好,阻燃有自熄性,耐低温性好,可在-60℃下长期使用,由于是非极性,耐溶剂性差。对聚碳酸酯进行改性,目的就是改进聚碳酸酯的不足,同时赋予聚碳酸酯更高和新的性能。改善加工流动性和塑料加工成型加工性,提高耐疲劳强度和硬度。改善壁厚和低温冲击韧性,降低缺口敏感性,改善耐溶剂性。改善耐磨性,赋予新的热性,如阻燃性、电镀性、抗静电性等。
 
增强聚碳酸酯采用双螺杆挤出机熔融、剪切、混合、挤出、冷却造粒而得。短纤维增强可将聚碳酸酯直接与短纤维预混合均匀后送入挤出机,长纤维增强借助螺杆的转动将玻纤从挤出机中部入口引入挤出机中,被螺杆切断后与聚碳酸酯熔体混合挤出。增强聚碳酸酯的性能与纤维的性质及其含量、纤维的表面处理、聚碳酸酯相对分子质量等因素有关。
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增强聚碳酸酯所用的增强材料有玻璃纤维、碳纤维。玻纤增强聚碳酸酯有类似金属的性质。玻纤增强聚碳酸酯有长纤增强和短纤增强两种。聚碳酸酯增强改性主要是提高聚碳酸酯的耐疲劳强度和硬度,如加入20%的玻纤可使疲劳强度从10MPa提高到40MPa加入40%玻纤可提高到50MPa。
 
聚碳酸酯的熔体粘度很高,难于加工成大型薄壁制品。聚碳酸酯的粘度即使在高剪切速率下,也表现为牛顿流体行为。剪切速率对聚碳酸酯的熔体粘度影响很小,聚碳酸酯的熔体粘度对温度较为敏感,因此升高温度比提高剪切速率能有效提高聚碳酸酯的加工流动性。聚碳酸酯在高温成型过程中易水解,即使微量的水也会引起聚碳酸酯分解,因此加工前一定要充分干燥,使含水量在0.03%以下,最好为0.01%。
 
改性聚碳酸酯主要以提高聚碳酸酯的耐疲劳强度,改善加工性、耐应力开裂性、厚壁和缺口敏感性,提高弹性模量为目的。改性聚碳酸酯品种主要包括增强聚碳酸酯和聚碳酸酯合金两大类,其中聚碳酸酯合金化是聚碳酸酯改性的重要途径。提高聚碳酸酯的加工性,改善缺口敏感性和耐应力开裂性,降低成本,是聚碳酸酯合金化的主要目标,聚碳酸酯可与多种塑料并用。
 
增强后的聚碳酸酯塑料加工制品,在CCl4中的耐应力开裂性比不增强的提高6-7倍。浸泡5min不开裂。聚碳酸酯增强后还可提高拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和成型收缩率,制品可在130-140℃下长期使用。增强聚碳酸酯的加工性能与聚碳酸酯相差不大。增强聚碳酸酯的不足之处是冲击韧性下降,密度增大,透明度下降。
 
聚碳酸酯的折光率很高,为1.58,透光率达90%,雾度极小,为1-2%,适于作透镜材料。但由于聚碳酸酯的双折射高、耐磨性差、硬度不高,因此不宜用作高精度高档光学材料。聚碳酸酯的介电强度特别高,耐电晕性好,是优良的电绝缘材料。聚碳酸酯的电性能几乎不受温度的影响,耐热值高,是优良的高频绝缘材料。
 
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