貝塞麥
[拼音]:jutansuanzhi
[英文]:polycarbonate
簡稱PC,一種熱塑性樹脂。有脂肪族、脂肪芳香族和芳香族聚碳酸酯三類,基中具有實用價值的為芳香族聚碳酸酯,且以雙酚A(4,4′-二羥基二苯基丙烷)型聚碳酸酯使用最為普遍。無毒、無臭、透明(片厚2mm時,透光率達90%左右),玻璃化溫度149℃,結晶熔點220~230℃。有優異的衝擊韌性,懸臂樑缺口衝擊強度0.6~0.9J/mm,是工程塑料中最好的。它還具有良好的介電效能、耐熱耐寒性和成型加工效能。
1953年,聯邦德國法本拜耳公司H.施內爾等首先發明雙酚A型聚碳酸酯,1958年實現工業化生產,以後美國通用電氣公司和日本帝人公司也相繼實現工業化生產,1982年全世界產量約為 380kt。(見彩圖)
生產方法
雙酚A型聚碳酸酯的合成方法很多,工業生產主要有光氣化法(介面縮聚)和酯交換法(熔融縮聚)兩種,分別得到光氣法聚碳酸酯和酯交換法聚碳酸酯兩種產品。兩種方法均可採用間歇或連續方式生產。
(1)光氣化法主要包括縮聚與後處理兩部分。在強烈攪拌下,將光氣通入惰性溶劑和雙酚A的氫氧化鈉水溶液中,在兩相介面處進行縮聚反應,反應過程中可加入催化劑。反應產物經破乳、分離、水洗及乾燥,即得白色聚碳酸酯粉末。該法優點是反應在常溫常壓下進行,裝置簡單,可製得高分子量的聚合物(分子量3萬~10萬)。缺點是光氣毒性大,需特殊防護,產物需經後處理及造粒,溶劑需精餾回收,流程複雜。
(2)酯交換法主要包括酯交換、縮聚和酸浸中和三部分,由碳酸二苯酯與雙酚A進行反應, 得到分子量為2.5萬~5萬的聚碳酸酯。該法優點是所用原料碳酸二苯酯製備容易,純度較高,生產的聚碳酸酯可省去後處理,樹脂從縮聚反應器出料後可直接造粒和包裝。缺點是生產條件苛刻,要求高溫及高真空,物料熔融粘度大,要求特殊的攪拌裝置,較難製得很高分子量的聚碳酸酯。
加工和用途
聚碳酸酯可用注射成型、擠出和熱成型等加工方法制成板、管、棒等型材和各種實用製品,也可用吹塑、流延等方法制成薄膜。聚碳酸酯粒料易吸潮,成型加工時應予乾燥,以免引起降解,造成製品效能劣化。聚碳酸酯的模塑製品尺寸穩定性好,精確度高,通常不必再進行二次加工。缺點是製件的內應力大,應力開裂較嚴重,但可通過玻璃纖維增強或共混改性等方法加以改進。聚碳酸酯可用於齒輪等機械零件、汽車零部件、電動工具外殼、電氣儀表零件和照相機機體等。利用其透明性可作成透明食品罐頭盒、防彈玻璃、公共場所門窗玻璃、室外照明燈罩等。由於其抗衝擊強度高,可作成安全防護用的面盔、安全帽、機械防護罩,以及飛機的擋風罩、座艙蓋和儀表板等。此外,聚碳酸酯在醫療衛生和食品工業等方面也有廣泛應用,如作包裝食品和藥品的薄膜,能耐油耐酸,也可作成外科醫療器械等。