全稱“聚碳酸酯”英文名稱為Polycarbonate，簡稱PC，為非結(jié)晶性熱塑性塑料，PC 電性能優(yōu)良，吸水率低，透光性好，可見光的透過率可達(dá)90%以上，是五大通用工程塑料中唯一具有良好透明性的品種，廣泛應(yīng)用于電子電器、載體、汽車部件、醫(yī)療設(shè)備、建筑、紡織和包裝等領(lǐng)域。國外 PC 的早期工業(yè)化方法，由于毒性大，污染環(huán)境，所以被淘汰，而上世紀(jì)90年代綠色環(huán)保的非光氣法生產(chǎn)工藝迅速發(fā)展起來。

　　聚碳酸酯耐弱酸、耐弱堿、耐中性油，不耐紫外光，無色透明，耐熱，抗沖擊，阻燃，有很高的韌性、很好的光學(xué)性能，而主要的性能缺陷是耐劃痕性略差，長期暴露于紫外線中會發(fā)黃。

　　PC塑料基本特點

　　1、具高強(qiáng)度及彈性系數(shù)、高沖擊強(qiáng)度、使用溫度范圍廣;

　　2、高度透明性及自由染色性;

　　3、成形收縮率低、尺寸安定性良好;

　　4、耐疲勞性佳;

　　5、耐候性佳;

　　6、電氣特性優(yōu);

　　7、無味無臭對人體無害符合衛(wèi)生安全。

　　主要性能

　　機(jī)械性能

　　強(qiáng)度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變也小(高溫條件下也極少有變化)

　　耐熱老化性

　　增強(qiáng)后的UL溫度指數(shù)達(dá)120~140℃(戶外長期老化性也很好)

　　耐溶劑性

　　無應(yīng)力開裂

　　對水穩(wěn)定性

　　高溫下遇水易分解(高溫高濕環(huán)境下使用需謹(jǐn)慎)

　　電氣性能

　　1、絕緣性能：優(yōu)良(潮濕、高溫也能保持電性能穩(wěn)定,是制造電子、電氣零件的理想材料);

　　2、介電系數(shù)：3.0-3.2;

　　3、耐電弧性：120s;

　　阻燃特點

　　屬于難燃材料,阻燃級別UL94-V2,即點燃后點火源不離開材料,PC會繼續(xù)燃燒,但將明火撤離,火焰會很快熄滅.俗稱PC的自熄性.PC工程塑料加阻燃劑改性后,阻燃級別可達(dá)到V0,V1級別,用明火點是不會點燃的。

　　物理特性

　　PC是一種非晶體工程材料，具有特別好的抗沖擊強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細(xì)菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德沖擊強(qiáng)度(otched Izod impact stregth)非常高，并且收縮率很低，一般為0.1%~0.2%。

　　化學(xué)特性

　　PC塑膠原料它是一種新型的熱塑性塑料，透明的度達(dá)90%，被譽(yù)為是透明金屬。它剛硬而具有韌性，具有較高的沖擊強(qiáng)度，高度的尺寸穩(wěn)定性和范圍很寬的使用溫度、良好的電絕緣性能及耐熱性和無毒性，可以通過注射、擠出成型。PC塑料的熱性能優(yōu)異，可在-100℃-130℃之間長期使用，脆化溫度在-100℃以下。

　　雖然聚碳酸酯具有耐開裂和耐藥品性較差，高溫易水解，與其它樹脂的相容性差，潤滑性能不好，但是，可以通過加入其它的樹脂或者無機(jī)填充劑進(jìn)行改性，從而獲得十分優(yōu)異的性能。

　　PC及其改性

　　1、PC為何要改性?應(yīng)力開裂、流動性不佳

　　2、改性方向：增韌、增強(qiáng)、阻燃和合金化

　　PC材料作為用量僅次于PA的五大工程塑料之一，其三大應(yīng)用領(lǐng)域是：玻璃裝配業(yè)，汽車工業(yè)和電子、電器工業(yè)，其次還有工業(yè)機(jī)械零件、光盤、民裝、計算機(jī)等辦公室設(shè)備、醫(yī)療及保健，薄膜、休閑和防護(hù)器材等。

　　對PC進(jìn)行增韌、增強(qiáng)、阻燃和合金化等方式的改性，可以改善其后期應(yīng)力開裂、流動性不佳的缺點以及進(jìn)一步提升其阻燃性能、提高材料韌性和強(qiáng)度，極大的拓展了該材料的應(yīng)用范疇。

　　C改性五大方向

　　填充改性PC

　　指在塑料基體中添加固體填料，以降低成本，或使塑料的某些性能得到改變。

　　1、增強(qiáng)：絕大多數(shù)填料的價格遠(yuǎn)低于塑料的價格，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盡如人意，加入填料后能夠使其中的某些性能得到改善。如材料的彎曲強(qiáng)度、耐熱性等。

　　3、賦予功能：如金屬粉或碳黑作填料可賦予材料導(dǎo)電性。

　　增強(qiáng)改性PC

　　在塑料中加入增強(qiáng)材料以改進(jìn)塑料性能，特別是力學(xué)性能可以成倍的提升。增強(qiáng)改性不僅使力學(xué)性能有了飛躍，同時還賦予材料優(yōu)異的性能，其特點如下：

　　1、比強(qiáng)度高：所謂比強(qiáng)度高是指材料的強(qiáng)度與相對密度之比值。通過增強(qiáng)有些塑料的比強(qiáng)度與金屬相當(dāng)。

　　2、減震性好，過載安全性好。

　　3、抗疲勞性好：即抗重復(fù)應(yīng)力的性能好。

　　4、耐熱性好：通過增強(qiáng)，熱變形溫度可大幅提高。

　　5、線膨脹系數(shù)小：由于纖維類材料的加入，增強(qiáng)材料的線膨脹系數(shù)比塑料本體低很多，因而制品成型收縮率小，可用于制造尺寸精密度要求高的產(chǎn)品。

　　增韌改性PC

　　在塑料中加入增韌劑以提高塑料的耐沖擊性。增韌在改性PC塑料最顯著的特點的沖擊強(qiáng)度大幅提高，但同時拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐熱性有所下降。

　　阻燃改性PC

　　指向塑料中添加阻燃劑以提高其耐燃燒性。大多數(shù)塑料屬于易燃燒材料，用于電氣、電子設(shè)備的安全性較低，通過阻燃改性使材料的安全性有所提高。當(dāng)然阻燃改性使得材料的大多數(shù)性能有所降低。

　　合金

　　由兩種或兩種以上的不同塑料共混所得的體系稱為塑料合金。制備合金的目的主要是讓不同塑料的組分達(dá)到較好的互補(bǔ)。當(dāng)然有些性能也超過了任一單獨組分的性能。

　　汽車外飾用耐候PC材料的開發(fā)及應(yīng)用

　　汽車外部燈具在使用中直接受到太陽光的照射，所以透明外面罩必須具備優(yōu)異的耐光性能，不變黃，不龜裂，同時還要保持良好的透光度，且耐刮擦。

　　PC 材料雖具有一定程度的耐光性能，但是若要求長時間的戶外使用，其耐候性仍然不能滿足使用要求;另外，其表面硬度較低，鉛筆硬度只有1～2 H等級，在使用過程中容易擦傷，刮花，從而影響透光效果，因此在汽車外部燈具外面罩使用傳統(tǒng)透明 PC 材料時，必須在 PC 外面罩上噴 UV 漆后才能滿足該產(chǎn)品的相應(yīng)要求。但傳統(tǒng) PC 面罩外噴UV漆這種工藝，存在以下問題。

　　存在問題

　　1、對于可直接噴涂 UV 漆的面罩，噴涂會導(dǎo)致燈具材料成本的增加以及生產(chǎn)線投資、維護(hù)成本及人工成本的增加;

　　2、對于透明 PC 材料和其他材料雙色注塑成型這種設(shè)計，若只在面罩的 PC 部分噴涂 UV 漆，UV 漆邊界難以控制(特別是對于大尺寸、易變形的零件)，影響外觀效果，且會導(dǎo)致廢品率增加;非噴涂部位需遮擋掛具，且對掛具精度要求較高，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加;若面罩和其他部分全部噴涂 UV 漆，因不同的材料特性，會導(dǎo)致零件的不同材料區(qū)域外觀、性能差異/缺陷，尤其是長時間使用后差異/ 缺陷更明顯;對其再進(jìn)行其他工藝處理時，會導(dǎo)致處理后面罩的質(zhì)量下降，甚至因 UV 漆的存在，無法實現(xiàn)其他工藝處理，比如對多組份面罩噴涂 UV 漆后，無法實現(xiàn)局部鍍鉻。

　　為解決現(xiàn)有技術(shù)問題，開發(fā)了耐UV免噴涂PC材料，并對采用該材料的零件進(jìn)行了反復(fù)的實驗驗證，結(jié)果滿足產(chǎn)品各項技術(shù)要求，最終得以成功應(yīng)用。

　　該材料的開發(fā)應(yīng)用，給一些有特別裝飾、功能設(shè)計的產(chǎn)品提供了一個全新的材料解決方案，同時也拓寬了PC材料在外部燈具領(lǐng)域的應(yīng)用。

　　原材料

　　基礎(chǔ)樹脂PC，抗UV助劑，主抗氧劑，輔助抗氧劑，加工助劑。

　　制備方法

　　把經(jīng)過干燥的所有原材料按組成比例混合后，用雙螺桿加料器連續(xù)均勻加入螺桿直徑為35 mm且長徑比為36的雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)筒中，主機(jī)筒分段控制溫度，從加料口至機(jī)頭出口的溫度分別為230 ℃、250 ℃、300 ℃、300 ℃、300 ℃、290 ℃、290 ℃，雙螺桿轉(zhuǎn)速為300 r/min，擠出料條經(jīng)過水槽冷卻后切粒得到改性PC組合物產(chǎn)品。

　　抗UV助劑選擇了苯并三唑類及氰基丙烯酸酯類2種抗UV吸收劑，抗氧劑選擇了受阻酚類主抗助劑，亞磷酸酯類輔抗助劑，加工助劑選擇了酯類助劑。

　　為摸索出最佳配方，確定了3種配方組合。利用上述改性透明 PC 組合物注塑好樣板，立即放入玻璃干燥器中，在室溫放置至少 24 h 后進(jìn)行性能測試。同時，利用上述改性透明 PC 材料注塑成型為汽車外部燈具外面罩，用于相應(yīng)的實驗。

　　該改性 PC 組合物可以直接注塑成型，加工成免噴 UV 漆的車外部燈具面罩，它可以解決現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng) PC 面罩外噴 UV 漆方案的技術(shù)弊端，簡化了車外部燈具面罩的制作工藝，降低制作成本，并且能夠滿足更多的零部件工藝改進(jìn)設(shè)計和造型設(shè)計需求。目前該材料已在一車型外飾格柵的氛圍燈上成功應(yīng)用。

　　汽車要承載不同的功能，其外飾的設(shè)計在追求新穎美觀的同時，也越來越追求個性化。很多汽車品牌在外裝飾上不同位置設(shè)計了造型各異的外部燈具，如側(cè)標(biāo)牌燈，格柵氛圍燈等，對于一些結(jié)構(gòu)設(shè)計復(fù)雜、加工工藝復(fù)雜的燈具就可采用該材料。