Polycarbonaat (afgekort PC), ook bekend als PC-kunststof, is een polymeer met carbonaatgroepen in de molecuulketen, die kan worden onderverdeeld in alifatische, aromatische, alifatisch-aromatische en andere types volgens de structuur van de estergroep. Alifatische en alifatisch-aromatische polycarbonaten hebben lage mechanische eigenschappen, waardoor hun gebruik in technische kunststoffen beperkt is.
Alleen aromatische polycarbonaten worden industrieel geproduceerd. Door zijn structurele eigenaardigheden is polycarbonaat van de vijf belangrijkste technische kunststoffen de snelst groeiende algemene technische kunststof geworden.
Chinese naam Polycarbonaat [2] Buitenlandse naam Polycarbonaat[1] Alias PC plastic [1] Smeltpunt 220 tot 230 °C[2] In water oplosbaar onoplosbaar dichtheid 1,2 g/cm³[2] Veiligheidsbeschrijving niet eetbaar beschikbare temperatuur -40 °C tot +135 °C warmteafbuigingstemperatuur 135 °C rendement 1,585 ± 0,001 lichttransmissiesnelheid 90% ± 1% warmtegeleidingsvermogen 0,19 W/mK lineaire uitzettingssnelheid 3,8 x 10-5 cm/cm°C

Polycarbonaat is een sterke thermoplastische hars die zijn naam ontleent aan de interne groepen. Het kan worden gesynthetiseerd uit bisfenol A en carbonylchloride (COCl2). De meest gebruikte methode is de gesmolten esterwisselmethode (bisfenol A en difenylcarbonaat worden gesynthetiseerd door een esterwissel- en condensatiereactie).

Scheikunde
Polycarbonaat (PC) is een polyestersoort van koolzuur, die op zichzelf niet stabiel is, maar zijn derivaten (bijv. fosgeen, ureum, carbonaat, carbonaat) zijn wel stabiel.
Polycarbonaten kunnen worden onderverdeeld in twee groepen, alifatische en aromatische, afhankelijk van de alcoholstructuur.
Alifatische polycarbonaten. Polyethyleencarbonaat, polytrimethyleencarbonaat en hun copolymeren hebben bijvoorbeeld lage smelt- en glasovergangstemperaturen en een lage sterkte, en kunnen niet worden gebruikt als constructiematerialen; hun biocompatibiliteit en biologisch afbreekbare eigenschappen kunnen echter worden gebruikt in dragers voor het langzaam vrijgeven van medicijnen, chirurgische hechtingen, botondersteunende materialen en andere toepassingen.
Polycarbonaat is bestand tegen zwakke zuren, zwakke basen en neutrale oliën.
Polycarbonaat is niet bestand tegen UV-licht of sterke alkaliën.
PC is een lineair koolzuurhoudend polyester met afwisselend koolzuurgroepen in de molecule en andere groepen die aromatisch, alifatisch of beide kunnen zijn. PC van het type Bisfenol A is het belangrijkste industriële product.
PC is een bijna kleurloos, glasachtig, amorf polymeer met goede optische eigenschappen. PC-harsen met een hoog moleculair gewicht hebben een hoge taaiheid, met een cantilever beam kerfslagsterkte van 600-900 J/m. De warmteafbuigingstemperatuur van ongevulde kwaliteiten is ongeveer 130°C en glasvezelversterking verhoogt deze waarde met 10°C. De buigmodulus van PC kan meer dan 2400 MPa bedragen en de hars kan worden verwerkt tot grote stijve producten. De kruipsnelheid onder belasting is erg laag onder 100°C. PC is slecht bestand tegen hydrolyse en kan niet worden gebruikt voor producten die herhaaldelijk worden blootgesteld aan stoom onder hoge druk.
De belangrijkste tekortkomingen van PC zijn het gebrek aan hydrolytische stabiliteit, gevoeligheid voor afschilfering, weerstand tegen organische chemicaliën, slechte krasbestendigheid en vergeling bij langdurige blootstelling aan UV-licht. Net als andere harsen is PC gevoelig voor aantasting door bepaalde organische oplosmiddelen.
PC-materialen zijn vlamvertragend. Bestand tegen oxidatie.
Fysiek
Polycarbonaatbuizen
Polycarbonaatbuizen (2 vellen)
Dichtheid: 1,18-1,22 g/cm3 Lineaire uitzetting: 3,8 x 10-5 cm/°C Warmteafbuigingstemperatuur: 135°C Lage temperatuur -45°C
Polycarbonaat is kleurloos, transparant, hittebestendig, slagvast, vlamvertragend BI-kwaliteit en heeft goede mechanische eigenschappen bij alle gebruikelijke gebruikstemperaturen. Vergeleken met polymethylmethacrylaat heeft polycarbonaat een goede slagvastheid, een hoge brekingsindex, goede verwerkingseigenschappen en is het UL94 V-2 vlamvertragend zonder dat er additieven nodig zijn. Polymethylmethacrylaat is echter goedkoper dan polycarbonaat en kan in grote hoeveelheden worden geproduceerd door ontogene polymerisatie.
De slijtvastheid van het materiaal is relatief en bij een vergelijking tussen ABS en PC is het PC-materiaal slijtvaster. Vergeleken met de meeste kunststof materialen is polycarbonaat echter relatief slecht in slijtvastheid en daarom hebben sommige polycarbonaat apparaten voor slijtagegevoelige toepassingen een speciale oppervlaktebehandeling nodig.
Classificatie
Antistatische PC, geleidende PC, vezelversterkte brandwerende PC, UV-bestendige weerbestendige PC, voedselveilige PC, chemisch bestendige PC.
Belangrijkste voordelen
1. Mechanische eigenschappen: met hoge sterkte en elasticiteitscoëfficiënt, hoge slagvastheid, goede weerstand tegen vermoeidheid, goede dimensionale stabiliteit, ook kleine kruip (zeer weinig verandering zelfs onder hoge temperatuursomstandigheden), hoge transparantie en kleurloos.
2. weerstand tegen hitteveroudering: een breed scala aan gebruikstemperatuur, verbeterde UL-temperatuurindex van 120 ~ 140 ℃ (veroudering buiten op lange termijn is ook erg goed).
3. Bestendigheid tegen oplosmiddelen: geen spanningsscheuren.
4. stabiliteit tegen water: gemakkelijk te ontbinden bij hoge temperatuur in contact met water (voorzichtigheid is geboden bij gebruik in een omgeving met hoge temperatuur en hoge luchtvochtigheid)
5. Isolerende eigenschappen: uitstekend (de vochtigheid, op hoge temperatuur kan de elektrische eigenschappen van stabiel ook handhaven, is het ideale materiaal voor de vervaardiging van elektronische en elektrodelen).
6. diëlektrische coëfficiënt: 3,0-3,2.
7. vlamboogweerstand: 120s.
8. verwerkbaarheid bij het spuitgieten: algemeen materiaal voor injectie of extrusie.
Verlijmen van PC-kunststoffen
Afhankelijk van de behoeften kunnen de volgende lijmen worden gekozen.
1. G-933: ééncomponent, bij kamertemperatuur uithardende, zachte en flexibele antischoklijm, bestand tegen hoge en lage temperaturen, uithardt in seconden tot een paar uur bij verschillende viscositeiten.
2. KD-833: snellijm, kan snel PC-kunststoffen verlijmen in seconden of tientallen seconden, maar de lijmlaag is hard en bros en niet bestand tegen onderdompeling in heet water boven 60 graden.
3. QN-505 is een tweecomponentenlijm met een zachte lijmlaag, geschikt voor het verlijmen of lamineren van PC-kunststoffen op grote oppervlakken. Maar de hoge temperatuurbestendigheid is slecht.
4. QN-906: tweecomponentenlijm, bestand tegen hoge temperaturen.
5. G-988: ééncomponent kamer temperatuur vulkanisatie lijm, na uitharding is een elastomeer met uitstekende waterdichte, schokbestendige lijm, hoge en lage temperatuurbestendigheid, 1-2mm dikte, ongeveer 10 minuten initiële verharding, 5-6 uur basis uitharding, er is een bepaalde sterkte. Het duurt minstens 24 uur om volledig uit te harden. Eén component, mengen is niet nodig, gewoon aanbrengen na extrusie en laten uitharden, warmte toevoegen is niet nodig.
6. KD-5606: UV-uithardende lijm, die transparante PS-plaat en plaat verlijmt, kan het effect van geen sporen bereiken, moet worden uitgehard door UV-licht. Kleverig na het effect van mooi. Maar de weerstand tegen hoge temperaturen is slecht.

Toepassingen
Ontwikkelingsindustrieën
De drie belangrijkste toepassingsgebieden voor technische PC-kunststoffen zijn de glasassemblage-industrie, de auto-industrie en de elektronica- en elektrotechnische industrie, gevolgd door industriële machineonderdelen, CD-ROM's, verpakkingen, computer- en andere kantoorapparatuur, medische apparatuur en gezondheidszorg, film, vrijetijds- en beschermingsmiddelen, enz. PC kan worden gebruikt als raam- en deurglas, PC-laminaten worden op grote schaal gebruikt in banken, ambassades, detentiefaciliteiten en openbare plaatsen voor beschermende ramen, voor vliegtuigluiken, verlichtingsapparatuur, industriële veiligheidsboxen en kogelwerend glas.
PC-platen kunnen worden gebruikt voor diverse bewegwijzering, zoals wijzerplaten van benzinepompen, dashboards van auto's, commerciële bewegwijzering voor vracht en open lucht, puntschuifknipperlichten, PC-hars voor autoverlichtingssystemen, dashboardsystemen en interieurbekledingssystemen, als koplampafdekkingen, voor- en achterpanelen voor auto's met versteviging, reflectorframes, PC wordt gebruikt als aansluitdozen, contactdozen, stekkers en moffen, pakkingen, tv-conversie PC wordt gebruikt als laagbelaste onderdelen voor motoren van huishoudelijke apparaten, stofzuigers, haarwassers, koffiezetapparaten, broodroosters, handgrepen voor elektrisch gereedschap, diverse tandwielen, wormwielen, bussen, geleidingsmeters, planken in koelkasten. PC is een ideaal materiaal voor schijfopslagmedia.
Flessen (containers) van pc zijn transparant, licht van gewicht, goed bestand tegen schokken, bestand tegen bepaalde hoge temperaturen en het wassen van bijtende oplossingen, als recyclebare flessen (containers). PC en PC-legeringen kunnen worden gebruikt voor computerrekken, behuizingen en hulpmachines, printeronderdelen. Gemodificeerd PC is bestand tegen sterilisatie met hoogenergetische straling, stomen en bakken en kan worden gebruikt voor apparatuur voor het afnemen van bloedmonsters, bloedzuurstofapparaten, chirurgische instrumenten, nierdialyseapparatuur, enz. PC kan worden gebruikt voor helmen en helmen, beschermende maskers, zonnebrillen en sportoogbeschermers. PC-folies worden veel gebruikt voor drukkaarten, farmaceutische verpakkingen en folieschakelaars.
Polycarbonaat toepassing ontwikkeling is om hoge composiet, hoge functie, specialisatie, serie richting, heeft een verscheidenheid aan producten zoals CD-ROM, auto-, kantoorapparatuur, dozen, verpakking, geneeskunde, verlichting, film, enz. gelanceerd elke speciale rang merk.
Bouwmaterialen industrie
Polycarbonaatplaten hebben een goede lichtdoorlatendheid, slagvastheid, UV-stralingsbestendigheid en de maatvastheid van de producten en goede vorm- en verwerkingseigenschappen, waardoor het een belangrijk technisch prestatievoordeel heeft ten opzichte van het traditionele gebruik van anorganisch glas in de bouw. China heeft meer dan 20 productielijnen voor holle platen van polycarbonaat voor de bouw gebouwd. De jaarlijkse behoefte aan polycarbonaat bedraagt ongeveer 70.000 ton en zal in 2005 oplopen tot 140.000 ton.
Autoproductie-industrie
Polycarbonaat heeft een goede slagvastheid, thermische vervorming weerstand, en een goede weerbestendigheid, hoge hardheid, dus het is geschikt voor de productie van auto's en lichte vrachtwagens van verschillende onderdelen, de belangrijkste focus op verlichtingssystemen, instrumentenpanelen, verwarmingspanelen, ontdooiers en polycarbonaat legering bumper, enz.
Spuiten gemaakt van PC van medische kwaliteit
Spuiten gemaakt van PC van medische kwaliteit
Volgens de gegevens van de ontwikkelde landen bedraagt het aandeel van polycarbonaat dat wordt gebruikt in de elektrische en elektronische industrie en de auto-industrie 40% tot 50%, terwijl het aandeel van China in het gebruik op dit gebied slechts ongeveer 10% bedraagt. Het totale aantal auto's in China is groot en de vraag is groot, dus de toepassing van polycarbonaat op dit gebied heeft een enorm groeipotentieel.
Medische apparaten
Polycarbonaatproducten worden veel gebruikt in kunstnierhemodialyseapparatuur en andere medische hulpmiddelen die onder transparante, intuïtieve omstandigheden moeten worden gebruikt en herhaaldelijk moeten worden gesteriliseerd, omdat ze kunnen worden gesteriliseerd met stoom, detergenten, verwarming en hoge stralingsdoses zonder te vergelen of de fysieke eigenschappen te verslechteren. Voorbeelden hiervan zijn de productie van autoclaafspuiten, chirurgische maskers, tandheelkundige wegwerptoestellen, bloedafscheiders, enz.
Ruimtevaart
Met de snelle ontwikkeling van de lucht- en ruimtevaarttechnologie nemen de eisen voor diverse onderdelen in vliegtuigen en ruimtevaartuigen toe, waardoor ook de toepassing van pc's op dit gebied met de dag toeneemt. Volgens de statistieken werden in slechts één Boeing-vliegtuig tot 2.500 onderdelen van polycarbonaat gebruikt, terwijl het verbruik van polycarbonaat door één enkele machine ongeveer 2 ton bedroeg. In ruimtevaartuigen worden honderden verschillende configuraties en glasvezelversterkte polycarbonaat onderdelen en beschermende uitrusting voor astronauten gebruikt.
Verpakking
Een nieuw groeigebied in de verpakkingssector zijn de herbruikbare en steriliseerbare waterflessen van verschillende types. Omdat polycarbonaatproducten de voordelen hebben van licht gewicht, slagvastheid en goede transparantie, bij warm water en corrosieve oplossingen tijdens het wassen niet vervormen en transparant blijven, hebben PC-flessen op sommige gebieden glazen flessen volledig vervangen. Er wordt voorspeld dat, met het toenemende belang dat wordt gehecht aan de kwaliteit van drinkwater, de groei van het gebruik van polycarbonaat op dit gebied boven 10% zal blijven en tegen 2005 naar verwachting 60.000 ton zal bedragen.
Elektronica-industrie
Omdat polycarbonaat een goede en constante elektrische isolatie heeft in een breed temperatuur- en vochtigheidsbereik, is het een uitstekend isolatiemateriaal. Tegelijkertijd hebben de goede vlamvertragende eigenschappen en de dimensionale stabiliteit geleid tot de vorming van een breed toepassingsgebied in de elektrische en elektronische industrie.
Polycarbonaatharsen worden voornamelijk gebruikt bij de productie van verschillende voedselverwerkende machines, behuizingen voor elektrisch gereedschap, behuizingen, beugels, koelvriesladen en stofzuigeronderdelen. Polycarbonaatmaterialen worden ook gebruikt voor belangrijke onderdelen in computers, videorecorders en kleurentelevisies, waar hoge precisie vereist is.
Optische lenzen
Polycarbonaat neemt op dit gebied een zeer belangrijke plaats in vanwege de unieke kenmerken van hoge lichttransmissie, hoge brekingsindex, hoge slagvastheid, maatvastheid en eenvoudige verwerking en afgietsel. Optische lenzen gemaakt van polycarbonaat van optische kwaliteit worden niet alleen gebruikt in camera's, microscopen, telescopen en optische testinstrumenten, maar ook in filmprojectorlenzen, lenzen voor kopieerapparaten, infrarood autofocusprojectorlenzen, laserstraalprinterlenzen, evenals diverse prisma's, spiegels met meerdere oppervlakken en vele andere kantoorapparatuur en huishoudelijke apparaten.
Een andere belangrijke toepassing van polycarbonaat in optische lenzen is als lensmateriaal voor kinderbrillen, zonnebrillen en veiligheidsbrillen en brillen voor volwassenen. Het polycarbonaatverbruik in de wereldwijde brillenindustrie is gestegen met een gemiddeld jaarlijks percentage van meer dan 20%, wat wijst op een grote marktdynamiek.
Productie van optische schijven
Met de opkomst van de informatie-industrie ontwikkelen optische schijven gemaakt van polycarbonaat van optische kwaliteit zich snel als een nieuwe generatie opslagmedia voor audio- en video-informatie. Met zijn uitstekende prestatiekenmerken is polycarbonaat de belangrijkste grondstof geworden voor de wereldwijde industrie voor de productie van optische schijven. De hoeveelheid polycarbonaat die door de mondiale industrie voor de vervaardiging van optische schijven wordt verbruikt, heeft de 20% van het totale verbruik van polycarbonaat overschreden, met een gemiddelde jaarlijkse groei van meer dan 10%. Volgens cijfers van de State General Administration of Press and Publication waren er in 2002 in China 748 productielijnen voor optische schijven, met een jaarlijks verbruik van ongeveer 80.000 ton polycarbonaat van optische kwaliteit, die allemaal geïmporteerd werden. Het toepassingsgebied van polycarbonaat voor de productie van optische schijven is dus zeer breed.
Toepassingen Editor Podcast
Optische verlichting
Gebruikt bij de vervaardiging van grote lampenkappen, beschermend glas, optische instrumenten zoals de linker en rechter oculairvaten, enz. Het kan ook op grote schaal worden gebruikt als transparant materiaal in vliegtuigen.
Elektronische apparaten
Polycarbonaat is een uitstekend isolatiemateriaal van de E-klasse (120℃) dat wordt gebruikt voor de productie van isolerende connectoren, spoelframes, buishouders, isolatiehulzen, telefoonbehuizingen en onderdelen, batterijhouders voor mijnbouwlampen, enz. Het kan ook worden gebruikt om onderdelen te maken met een hoge maatnauwkeurigheid, zoals compact discs, telefoons, elektronische computers, videorecorders, telefooncentrales, signaalrelais en andere communicatieapparatuur. Polycarbonaatfilms worden ook veel gebruikt als condensatoren, isolatiehuiden, geluidsbanden, kleurenvideobanden, enz.
Machines en uitrusting
Het wordt gebruikt om verschillende tandwielen, tandheugels, wormwielen, wormwielen, lagers, nokken, bouten, hefbomen, krukassen, ratels en onderdelen van mechanische apparatuur zoals behuizingen, deksels en frames te vervaardigen.
Medische apparatuur
Bekers, buizen, flessen, tandheelkundige instrumenten, medicijnverpakkingen en chirurgische instrumenten voor medisch gebruik, zelfs kunstnieren, kunstlongen en andere kunstorganen.
Andere toepassingen
In de bouw wordt het gebruikt als dubbelwandige panelen met holle staven en verwarmd glas; in de textielindustrie wordt het gebruikt als textielgarenbuizen en textielmachinetegels; in het dagelijks gebruik wordt het gebruikt als melkflessen, tafelgerei, speelgoed, modellen, behuizingen voor ledlampen en mobiele telefoons.
Gewijzigd gebruik bewerken Podcast
Het doel van gemodificeerd PC is om het harder te maken, de vorm- en verwerkingseigenschappen te verbeteren, restvervorming te verminderen, vlamvertraging te verhogen, enz. Specifieke soorten PC die kunnen worden gemodificeerd zijn
PC/ABS kan de buigmodulus, hittebestendigheid, platingprestaties, enz. verbeteren.
PC/PET, PBT kan de chemische weerstand, weerstand tegen oplosmiddelen, enz. verbeteren.
PC/PMMA kan worden toegevoegd aan organisch glas om het uiterlijk van parelmoerkleuren te verbeteren.
PC/PA, HIPS kan de slagvastheid en oppervlakteafwerking verbeteren.
PC/HDPE kan de kokendwaterbestendigheid, verouderingsbestendigheid en weerbestendigheid verbeteren, terwijl LDPE minder effectief is.
PC wordt gemodificeerd met glasvezel of koolstofvezel ter versterking om de mechanische sterkte te verbeteren.
En met broomhoudende vlamvertragers en antimoontrioxide kan er vlamvertragende kwaliteit PC van worden gemaakt.
Andere en polysulfon, aromatisch polycarbonaat, polyformaldehyde, polypropyleen, polystyreen kunnen gemengd en aangepast worden om een balans te vinden tussen zuinigheid en prestaties.