本網(wǎng)消息:第一代聚碳酸酯(PC)以提高尺寸穩(wěn)定性,能在精密機(jī)械和電子電氣領(lǐng)域應(yīng)用為開發(fā)重點(diǎn)。第2代PC以提高光學(xué)特性為開發(fā)重點(diǎn),以使它在光盤制作中能獲得應(yīng)用,其次是加入無機(jī)添料進(jìn)行復(fù)合增強(qiáng),提高制品的剛性和尺寸穩(wěn)定性,以能在辦公設(shè)備上應(yīng)用。同時(shí),難燃化、與ABS成合金提高流動(dòng)性,與聚酯PET/PBT合金化提高耐藥品性,以擴(kuò)大其在汽車上的應(yīng)用也是第2代的開發(fā)重點(diǎn)。到了第3代PC,其要邁向更廣闊的市場,追求的是進(jìn)一步的改性和開發(fā)新的加工技術(shù)來擴(kuò)大PC更大的應(yīng)用領(lǐng)域。
(1)透明性與其它功能兼?zhèn)洹C是通用工程塑料中唯一具有良好透明性的塑料,在光學(xué)領(lǐng)域具有很多用途,如制作CD、DVD、MO等光盤。制作光盤用的PC需有低折射率和模具表觀的良好復(fù)制性,故與一般PC相比要有高得多的流動(dòng)性。以熔融流動(dòng)速率來區(qū)分,一般級別的PC為16,而光盤用PC應(yīng)達(dá)到72。記憶容量高密度化的新一代光盤用PC樹脂的模具表觀復(fù)制性、低雙折射率、低短波光透過率等性能還須提高,為此正在研制共聚型、未端改性及新穎結(jié)構(gòu)的PC樹脂。為降低成本,如何從現(xiàn)有PC樹脂出發(fā),通過添加助劑來改善其光學(xué)性能也是人們所期望的。最近有人將一種稱為反增塑劑的化合物加入PC中,在保持透明性的同時(shí),上述這些光學(xué)特性有所改善,該研究結(jié)果甚為人們所關(guān)注。PC中加入反增塑劑后,玻璃化溫度下降、剛性增大,因此可開發(fā)成功有高度復(fù)制性、低雙折射率及低翹曲度的PC新材料。反增塑劑添加量為0時(shí),PC的彎曲模量位300Mpa,Tg為150℃;添加量達(dá)到2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),彎曲模量和Tg分別為2500Mpa和135℃;添加量達(dá)5%時(shí),則分別為2800Mpa和120 ℃。
PC樹脂的改性方向是在保持透明性的同時(shí)通過助劑的作用賦予它更多的功能,因此所選用助劑的光折射率和相容性應(yīng)與PC相匹配。為保護(hù)眼睛不受紫外線的損傷,由PC制作的鏡片中可加入能吸收400nm以下的紫外線的吸收劑。用作醫(yī)療器具的PC既要透明又要能蒸汽消毒的溫度,還須耐γ射線的照射不變黃。不沾灰塵的抗靜電PC也需加入特殊助劑以保持其優(yōu)良的透明性??傊琍C樹脂開發(fā)的方向除了高密度光盤基板用的專用料外,集中研發(fā)方向還有提高它的耐藥品性、高剛性化、持續(xù)抗靜電性及納米復(fù)合材料。
(2)非鹵素系的阻燃PC。PC的阻燃性歷來由添加溴素阻燃劑來達(dá)到,但因環(huán)保的問題,須從溴系改為磷系阻燃劑。然而磷系阻燃劑對PC有增效效果,使它的流動(dòng)性上升而耐熱性下降,且在加工時(shí)會(huì)發(fā)出氣體,污染模具。為此要合成更耐溫的磷系阻燃劑。由PC及PC/ABS合金用磷系阻燃劑制成的阻燃塑料在辦公設(shè)備的外殼、鋰電池盒、液晶顯示器的反射板等方面已經(jīng)獲得應(yīng)用。正在開發(fā)薄壁制品用的有高流動(dòng)性、高剛性的阻燃級PC料。進(jìn)一步在開發(fā)的是非溴系非磷系又耐高溫對環(huán)境無害的PC阻燃劑-----用有機(jī)硅系及金屬鹽系的阻燃劑,加入少量的這些阻燃劑即有良好的阻燃性。通過分子設(shè)計(jì)技術(shù)使阻燃劑在共混物中有良好分散性的共混技術(shù)也是重要的課題。阻燃PC塑料實(shí)現(xiàn)再利用,對環(huán)境友好,又能制作輕量薄壁品是它的開發(fā)方向。
(3)合金化及復(fù)合增強(qiáng)料。PC合金之一是PC/ABS,能提高PC流動(dòng)性;之二是PC/PBT。PBT,能改善PC的耐藥品性。在PC/PET,PBT合金中,PC呈連續(xù)相,PET和PBT是球狀分散相,分散于表層,起防止藥品浸透作用,從而提高耐藥品性。在PC中加入第3組分的彈性體可提高流動(dòng)性和耐低溫沖擊性。把提高分子量的抗靜電劑分散于表層可開發(fā)出具持續(xù)抗靜電性的PC料。最近開發(fā)的PC合金料是PC/聚烯烴合金,要加特殊的相容劑來抑制合金的層離現(xiàn)象,從而取得性能良好的合金料,這種合金料的優(yōu)點(diǎn)是輕量、耐藥品性能優(yōu)良、流動(dòng)性好,具有PC/PBT、PBT合金同等的性能,對汽車工業(yè)有很大的吸引力。為提高PC的機(jī)械性能和尺寸穩(wěn)定性,大多用玻璃纖維復(fù)合增強(qiáng)之,但帶來的缺點(diǎn)是性能有方向性而且外觀差,解決的辦法是采用泊松比小的添料和鱗狀的玻璃片并用。改善外觀的方法是配方中加入高流動(dòng)性的改性劑---玻璃化溫度比PC低的齊聚物。
(4)成型加工技術(shù)。PC的成型以注射成型為主,采用新的注射技術(shù)可以賦予PC新的功能,如使用高速注射法制作薄壁制品,使用涂膜插入法和印膜插入法來修飾PC制品的表觀,是一種把PC膜放入模具內(nèi)再注入PC料的成型法。新的成型技術(shù)還有氣輔注射成型PC中空制件,用超臨界流體成型PC的微細(xì)泡沫塑料,用陶瓷模作絕熱模具和采用強(qiáng)制加熱冷卻方式來提高制品的表觀質(zhì)量,通過分子定向控制技術(shù)提高制品的尺寸穩(wěn)定性和焊縫強(qiáng)度。