本網消息:第一代聚碳酸酯(PC)以提高尺寸穩(wěn)定性,能在精密機械和電子電氣領域應用為開發(fā)重點。第2代PC以提高光學特性為開發(fā)重點,以使它在光盤制作中能獲得應用,其次是加入無機添料進行復合增強,提高制品的剛性和尺寸穩(wěn)定性,以能在辦公設備上應用。同時,難燃化、與ABS成合金提高流動性,與聚酯PET/PBT合金化提高耐藥品性,以擴大其在汽車上的應用也是第2代的開發(fā)重點。到了第3代PC,其要邁向更廣闊的市場,追求的是進一步的改性和開發(fā)新的加工技術來擴大PC更大的應用領域。
(1)透明性與其它功能兼?zhèn)?。PC是通用工程塑料中唯一具有良好透明性的塑料,在光學領域具有很多用途,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制性,故與一般PC相比要有高得多的流動性。以熔融流動速率來區(qū)分,一般級別的PC為16,而光盤用PC應達到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、未端改性及新穎結構的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,上述這些光學特性有所改善,該研究結果甚為人們所關注。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,PC的彎曲模量位300Mpa,Tg為150℃;添加量達到2%(質量分數(shù))時,彎曲模量和Tg分別為2500Mpa和135℃;添加量達5%時,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與PC相匹配。為保護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,使它的流動性上升而耐熱性下降,且在加工時會發(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備的外殼、鋰電池盒、液晶顯示器的反射板等方面已經獲得應用。正在開發(fā)薄壁制品用的有高流動性、高剛性的阻燃級PC料。進一步在開發(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。通過分子設計技術使阻燃劑在共混物中有良好分散性的共混技術也是重要的課題。阻燃PC塑料實現(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)合金化及復合增強料。PC合金之一是PC/ABS,能提高PC流動性;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)點是輕量、耐藥品性能優(yōu)良、流動性好,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的機械性能和尺寸穩(wěn)定性,大多用玻璃纖維復合增強之,但帶來的缺點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性的改性劑---玻璃化溫度比PC低的齊聚物。
(4)成型加工技術。PC的成型以注射成型為主,采用新的注射技術可以賦予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膜放入模具內再注入PC料的成型法。新的成型技術還有氣輔注射成型PC中空制件,用超臨界流體成型PC的微細泡沫塑料,用陶瓷模作絕熱模具和采用強制加熱冷卻方式來提高制品的表觀質量,通過分子定向控制技術提高制品的尺寸穩(wěn)定性和焊縫強度。