PC和PMMA材料特性PPT课件.ppt

PC,PMMA 材料特性 材料特性•1.PC•2.PMMA1. 发展简史 人们开展聚碳酸酯（PC）的研究工作已有近120年的历史了 早在1881年，K. Birnbaum和C.Lurie就制得了碳酸酯缩合物 1940年，美国 (杜邦)公司的Peterson成功地制得了可制成纤维和薄膜的高分子量聚碳酸酯并取得了美国专利可以说，这是关于聚碳这是关于聚碳酸酯研究开发方面的第一件专利酸酯研究开发方面的第一件专利 1953年10月前西德 (拜耳)公司H.SchneB在Uerdingen工厂首次获得了具有实用价值的热塑性高熔点线形聚碳酸酯并立即在本国申请了专利；接着，于1954年借助比利时专利公布了有关制造方法1956年，H.SchneLL在汉堡公开了双酚A型聚碳酸酯的详细研究论文1958年，拜耳公司便以中年，拜耳公司便以中等规模在全球第一个实现了熔融酯交换法双酚等规模在全球第一个实现了熔融酯交换法双酚A型聚碳酸酯的工业化生产型聚碳酸酯的工业化生产，，商品名为“MakroLon”，中文翻译为“模克隆”。

模克隆商品包装1. 发展简史世界上其它公司的PC工业化历史： （陶氏） 1984年 （帝人化成公司）1960年10月 （三菱瓦斯化学）1961年 （台湾化学和纤维公司) 2002年和出光合资 （台湾旭美化成实业有限公司）1999年奇美与日本旭化成合资 (三养株式会社）1989年开始生产工程塑料，引进三菱技术 （湖南石化公司）2005年引进 旭化成的技术 （喀山石化公司）2007年引进 旭化成的技术 （第一毛织株式会社）1989年开始生产工程塑料，技术来源不详 （高达株式会社）1970年成立，主要生产PC产品，技术来源不详（出光石油化学公司）1960年2. PC的分类 •用途用途•分子量分子量/流动性流动性•具体性能具体性能按用途分类按用途分类按分子量按分子量/流动性分类流动性分类按性能分类按性能分类在高端PC产品方面，毫无疑问，SABIC是公认的全球第一3 3、、PCPC的性能的性能4.4.化学性能化学性能3.3.机械性能机械性能5.5.热性能热性能6.6.光学性能和耐辐射性光学性能和耐辐射性8.8.电性能电性能7.7.耐老化性和阻燃性耐老化性和阻燃性1.1.结晶性结晶性2.2.吸水性吸水性1 11.1.相容性相容性1 12.2.交联性交联性9.9.稳定性稳定性10.10.透气性透气性PC的的性能性能1.1.结晶性结晶性 PCPC大分子链较僵硬，结晶较困难，一般为大分子链较僵硬，结晶较困难，一般为无定型聚合物无定型聚合物，，但但分子量较低分子量较低时有结晶趋势。

时有结晶趋势2.2.吸水性吸水性 PCPC大分子链上堆砌了大量大分子链上堆砌了大量苯环苯环且且极性低极性低，其吸水性在，其吸水性在通用工程塑料甚至所有热塑性塑料中都是较小的通用工程塑料甚至所有热塑性塑料中都是较小的 3.3.机械性能机械性能 PCPC的力学性能优良，尤其是的力学性能优良，尤其是冲击性能冲击性能优异，在很宽范围内优异，在很宽范围内能保持较好的能保持较好的尺寸稳定性尺寸稳定性 PC PC的的冲击强度冲击强度在目前使用的热塑性通用和工程塑料中非常突在目前使用的热塑性通用和工程塑料中非常突出 PC PC的的耐蠕变性耐蠕变性优于优于PAPA和和POMPOM，尺寸稳定性高，而，尺寸稳定性高，而耐疲劳强度耐疲劳强度较低、较低、缺口敏感性缺口敏感性高、高、耐磨性耐磨性较差较差 4.4.化学性能化学性能 PCPC具具有有一一定定的的耐耐化化学学药药品品性性，，对对有有机机酯酯、、稀稀无无机机酸酸、、盐类、油、脂肪烃及醇盐类、油、脂肪烃及醇都比较稳定；都比较稳定； 不不耐耐稀稀碱碱、、浓浓酸酸、、王王水水、、氯氯烃烃、、胺胺、、酮酮、、酯酯、、芳芳烃烃及及糠糠醛醛等。

酯基存在使等酯基存在使PCPC较容易溶于较容易溶于极性有机溶剂极性有机溶剂 常用的溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯乙烷常用的溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷和四氯乙烷5.5.热性能热性能 PCPC具具有有很很高高的的耐耐热热性性能能和和耐耐寒寒性性长长期期使使用用温温度度可可在在- -100100~130℃130℃范范围围内内，，脆脆化化温温度度＜＜-100℃-100℃，，甚甚至至在在-180℃-180℃的的低低温温下下，，仍仍具具有有一一定定韧韧性性相相对对分分子子质质量量为为2600026000~3800038000的的PCPC树树脂脂在在1.82MPa1.82MPa负负荷荷下下，，HDTHDT为为132132~138℃138℃，，TgTg为为140~155℃140~155℃，，维维卡卡软软化化点点为为154154~158℃158℃ Tg：无定形聚合物的状态，玻璃态：无定形聚合物的状态，玻璃态——高弹态高弹态——黏流态6.6.光学性能和耐辐射性光学性能和耐辐射性 PCPC无色透明，透光性高，无色透明，透光性高，透光率透光率大于大于87%87%，最高可达，最高可达90%90%以上；以上；折射率折射率随温度的随温度的变化呈直线关系。

由于折射变化呈直线关系由于折射率高，韧性高，适宜制作率高，韧性高，适宜制作精精密光学密光学仪器 PC PC的的耐辐射性能欠佳耐辐射性能欠佳，，高高剂量辐射会使剂量辐射会使PCPC薄膜薄膜的高温的高温机械强度明显下降机械强度明显下降PC材料不变形监视窗材料不变形监视窗 PCPC耐候性较好耐候性较好，对，对热、空气、臭氧热、空气、臭氧稳定性很好但较长时稳定性很好但较长时间暴露于间暴露于紫外光紫外光时，会因时，会因光氧化反应光氧化反应而而发黄、降解、变脆发黄、降解、变脆故常加入常加入光稳定剂、热稳定剂光稳定剂、热稳定剂等以改善其性能等以改善其性能7.7.耐老化性和阻燃性耐老化性和阻燃性 在基体中加在基体中加阻燃性物质阻燃性物质，如，如Mg(OH)Mg(OH)2 2、、SbSb2 2O O3 3、卤化物、磷、卤化物、磷酸酯和红磷等，可提高其阻燃性酸酯和红磷等，可提高其阻燃性8.8.电性能电性能 PCPC的的分分子子极极性性小小，，T Tg g高高，，吸吸水水性性低低，，因因此此具具有有优优良良的的电电绝绝缘缘性性能能，，但但比比非非极极性性的的聚聚合合物物差差。

在在较较宽宽的的温温度度范范围围和和潮潮湿湿条条件件下下，，仍仍可可保保持持较较优优异异的的电电性性能能，，如如介介电电常常数数和和介介电电损损耗耗角角正正切切在在室室温温至至125℃125℃范范围围内内几几乎乎不不变变；；在在120℃120℃加加热热后后，，电电性性能能也也基基本本保保持持不不变变；；在在-40-40~-120℃-120℃的的低低温温下下，，体体积积电电阻阻率率仅仅比比常常温温下稍有降低下稍有降低9.9.稳定性稳定性 PCPC加工温度高加工温度高(300℃(300℃或更高或更高) )，在存在，在存在水、铁或残余碱水、铁或残余碱等等杂质的情况下，树脂易变黄，分子量降低碱的存在会引起杂质的情况下，树脂易变黄，分子量降低碱的存在会引起变变黄、支化和交联黄、支化和交联 PCPC吸水性高于聚烯烃，但吸水性高于聚烯烃，但不影响尺寸稳定性不影响尺寸稳定性一般PCPC吸吸水率水率0.15%0.15%，，25℃25℃是吸水率是吸水率0.34%0.34%，，100℃100℃时为时为0.48%0.48%能耐60℃60℃热水，在热水，在更高温度水中易开裂更高温度水中易开裂。

树脂中树脂中杂质杂质可以与水反应，降可以与水反应，降低机械性能低机械性能10.10.透气性透气性 PCPC的气密性良好，其透气性与的气密性良好，其透气性与气体的分子量和性质气体的分子量和性质有关由于水的极性强，由于水的极性强，CO2与与PCPC的结构相近，因此，其透过量要高的结构相近，因此，其透过量要高些1 11.1.相容性相容性 PC PC共混塑料共混塑料( (塑料合金塑料合金) )的物理机械性能好坏，与该体系各组的物理机械性能好坏，与该体系各组分间的分间的相容性相容性密切相关研究并了解密切相关研究并了解它与其它树脂的相容性是它与其它树脂的相容性是获得优良性能共混物的获得优良性能共混物的必要条件必要条件 (1)PC(1)PC可与可与聚酯类聚酯类树脂树脂( (如如PETPET、、PBTPBT等等) )、、ABSABS、、MPSMPS、、POMPOM、、PUPU、、某些丙烯酸树脂某些丙烯酸树脂等等熔混熔混 (2)PC (2)PC虽可与虽可与PVCPVC均匀熔混，但在均匀熔混，但在PCPC熔融温度下，熔融温度下，PVCPVC会发生显会发生显著降解PCPC可与少量可与少量LDPELDPE熔混均匀；也可与氯化聚醚熔混均匀；也可与氯化聚醚部分熔混部分熔混。

(3)PC (3)PC与与PPPP、、HDPEHDPE及及PAPA熔混不均匀熔混不均匀熔混不均匀熔混不均匀，有严重分层现象，但似乎，有严重分层现象，但似乎不会引起不会引起PCPC降解 (4)PC (4)PC与烘干的与烘干的PVAPVA熔混时，会严重分解成毫无用处的黄色低熔混时，会严重分解成毫无用处的黄色低分子物质分子物质这是这是PVAPVA分子中的分子中的羟基羟基破坏破坏PCPC分子链中分子链中酯键酯键造成的结造成的结果果 PMMA，，俗俗称有机玻璃，俗称称有机玻璃，俗称亚克力，化学名称克力，化学名称为聚甲聚甲基丙基丙烯酸甲酸甲酯PMMA是由甲基丙是由甲基丙烯酸甲酸甲酯（（MMA））单体体聚合而成平均分子量聚合而成平均分子量50-l00万根据聚合机万根据聚合机理的理的不同，不同，PMMA有四种不同的构型：无有四种不同的构型：无规立构、全同立构、立构、全同立构、间同立构、同立构、立构立构规整，性能也有所不同有机玻璃是一种开整，性能也有所不同有机玻璃是一种开发较早的重早的重要要热塑性塑料，具有塑性塑料，具有较好的透明性、化学好的透明性、化学稳定性和耐候性定性和耐候性。

2.PMMA的特性 1.光学性能光学性能 PMMA最大的特点是具有优异的光学性能，这也是其俗称“有机玻璃”的由来 PMMA 折射率 1.49 透光率92% 无机硅酸盐玻璃 折射率 1.5左右 透光率80% 主要是因为它是无定形聚合物，质地均匀，其内部分子排列方式不会影响进入内部的光线在各个部分通过时的速度，光线能够以同样的速度前进，不会四面分散，互相干扰 2.力学性能力学性能（1）较高的拉伸强度和弹性模量，冲击强度是无机玻璃的7~18倍，韧性高于PS，但比PC低得多，具有一定的脆性，在较高冲击能的作用下会破裂2）表面硬度不足，易被硬物擦伤、擦毛而失去光泽3）弯曲强度和压缩强度在Tg下受温度影响较小；而拉伸强度和冲击强度对温度较敏感4）可通过与极性组分共聚，加入交联剂使其形成网状结构，经拉伸形成丁香结构等手段来提高其力学性能 3.热性能热性能 （1）属于易燃材料，点燃离火后不能自熄，火焰呈浅蓝色，下端为白色燃烧时伴有腐烂水果、蔬菜的气味。

（2）Tg为105℃，软化点为100~102℃，催化温度在-60℃以下PMMA可在-60~65℃范围内长期使用，短时使用温度不宜超过105℃ （3）比热容比大多数热塑性塑料低，有利于它快速受热塑化 4.化学性能化学性能（1）耐化学腐蚀性 在有机化合物中，PMMA对长链烷烃、简单的醚类、油脂较为稳定，不耐短链的烷烃、醇、酮等同时，介质的浓度越大，温度越高，其稳定性越低 如耐碱、耐稀酸、耐水溶性无机盐、烷烃和油脂溶于二氯乙烷、氯仿、丙酮、冰醋酸、四氢呋喃、醋酸乙酯等，不溶乙醇、乙醚、石油醚等 （2）耐候性 与其他树脂相比，具有优良的耐候性老化主要是紫外线的作用在室外大气条件下，性能仅稍有下降 5.电性能电性能 尽管PMMA的大分子链与PE相似，但电性能却比PE差得多，主要是由于PMMA分子链上带有极性的酯基 但由于酯基的极性并不太大，因此其仍具有良好的介电和电绝缘性能 6.成型加工性能 就熔融成型而言，性能特点如下：（1）酯基的存在使PMMA易于吸湿，因而物料在成型加工前必须进行干燥，使水分含量降低到0.02％一下。

2）成型加工温度范围较窄，一般为180~250℃3）熔体黏度较高，对温度的敏感性大4）大分子链具有一定刚性，为减小制品内应力，成型模具温度一般不低于40℃主要性能参数对比主要性能参数对比二者拉伸强度近似，但PC的冲击韧性比PMMA高出5倍；PC的使用温度范围-100~130℃比PMMA更宽；谢谢 谢！谢！ 放映结束 感谢各位的批评指导！让我们共同进步292021/3/9。