了解到,聚碳酸酯,又称PC塑料,是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。
其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。
目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。
而随着时代发展与工业要求,对于PC材料的要求也越来越高,一般的PC材料无法满足企业生产特定产品的要求,PC材料的改性便应需而生,目前主流的PC改性方向有五个,大家一起了解!
PC材料的五大改性方向
增韧PC:材料具有良好的耐冲击性能,冲击性能可调节,成型收缩率小,尺寸稳定,具有良好的耐候性,低温冲击较高,可喷涂。主要应用于薄壁制品、汽车配件、手机等电子电器产品。
阻燃PC:材料阻燃性能符合行业UL94 V0/1.5mm,可通过美国UL认证,落球冲击可承受1.3m/500g钢球自由落体装撞击,焊接可通过自由跌落测试,环保性能可达到ROHS、REACH等行业法规,热变形温度(1.82MPa/3.20mm)达到127℃。主要应用于高端充电器、灯头、开关面板、OA设备等电子电器产品。
增强改性PC:在塑料中加入增强材料以改进塑料性能,特别是力学性能可以成倍的提升。增强改性不仅使力学性能有了飞跃,同时还赋予材料优异的性能,其特点如下:
(1)比强度高:所谓比强度高是指材料的强度与相对密度之比值。通过增强有些塑料的比强度与金属相当。
(2)减震性好,过载安全性好。
(3)抗疲劳性好:即抗重复应力的性能好。
(4)耐热性好:通过增强,热变形温度可大幅提高。
(5)线膨胀系数小:由于纤维类材料的加入,增强材料的线膨胀系数比塑料本体低很多,因而制品成型收缩率小,可用于制造尺寸精密度要求高的产品。
填充改性PC:指在塑料基体中添加固体填料,以降低成本,或使塑料的某些性能得到改变。
(1)增强:绝大多数填料的价格远低于塑料的价格,所以加入塑料中能降低成本。
(2)改善某些性能:塑料的某些性能不能尽如人意,加入填料后能够使其中的某些性能得到改善。如材料的弯曲强度、耐热性等。
导电性能PC:如金属粉或碳黑作填料可赋予材料导电性。
另外,根据用途,聚碳酸酯可分为防静电PC,导电PC,加纤防火PC,抗紫外线耐候PC,食品级PC,抗化学性PC。
聚碳酸酯树脂因综合性能优良具有突出的抗冲击能力,耐蠕变和尺寸稳定性好,并有较高的耐热性和耐寒性,可在-100~140℃温度范围内使用,电性能优良,吸水率低,透光性好等,是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品,也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。
其在国民经济各领域中有着广泛的用途,应用于光学、电子电器、汽车、建筑、办公设备、包装、手机外壳、医疗保健等领域,其中光学和电子电器是其最重要的两大市场。
聚碳酸酯可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型,但是目前实现工业化生产的为芳香族聚碳酸酯。
作为高端石化产品,聚碳酸酯是五大工程塑料中需求增速最快的热塑性材料,综合性能优异,在电子电器、板材容器、汽车工业、医疗器械、防护器材等领域有着广泛应用,并迅速扩展到航天航空、光学元件、光电信息等新兴领域。
作为全球重要的聚碳酸酯市场,中国对于聚碳酸酯需求量大、增长速度快,但自给率低(不足四成)。
近年来,国家出台了多个政策鼓励建设聚碳酸酯项目,科研单位在具有自主知识产权聚碳酸酯生产工艺方面取得突破,国内企业开始上马、扩建聚碳酸酯项目。
未来几年,中国聚碳酸酯产业将迎来产能爆发期,对外依存度高的现状或将成为历史,而进入市场竞争激烈的阶段。
世界和中国PC产业发展简况
在PC研究方面,DuPont公司在1940年成功制造了PC,并获得了美国专利。
Bayer公司于1953年首次获得PC实用价值,并申请专利;
GE公司1955年申请专利,1960年注册商品名称:Lexan;
1958年,Bayer公司开始了中规模的PC工业化生产,商品名称:Makrolon;
1960年,帝人化成和三菱公司分别在PC上投产。之后,其他公司纷纷投产PC,并将其推向市场。
中国聚碳酸酯工业工艺研发起步较早,但早期进展较慢。
1959年,沈阳化工研究院开发了聚碳酸酯生产工艺,但50多年来没有应用本土技术的大型聚碳酸酯生产项目投产;
2005年以来,大型跨国企业陆续在中国投资建厂。国内聚碳酸酯供应完全集中在科思创、帝人、中石化三菱、菱优塑四家外资和合资工厂;
2014年,采用自主开发技术的浙江铁风正式投产,开启了中国聚碳酸酯扩能浪潮。此后,烟台万华、利华一维远、海南华盛、平煤神马等重大项目陆续签约,产能逐年爆炸式增长,聚碳酸酯进口依赖度逐渐降低。
因此,对于国内聚碳酸酯生产企业而言,针对下游新兴市场应用开发差异化、高端化的产品将是企业生存和发展的关键。