01
什么是PC?
全稱“聚碳酸酯”英文名稱為Polycarbonate,簡稱PC,為非結晶性熱塑性塑料,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,作為高端石化產(chǎn)品,聚碳酸酯是五大工程塑料中需求增速最快的熱塑性材料,綜合性能優(yōu)異,在電子電器、板材容器、汽車工業(yè)、醫(yī)療器械、防護器材等領域有著廣泛應用,并迅速擴展到航天航空、光學元件、光電信息等新興領域。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。
02
PC基本特點
1、具高強度及彈性系數(shù)、高沖擊強度、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。
03
主要性能
機械性能
強度高、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
增強后的UL溫度指數(shù)達120~140℃(戶外長期老化性也很好)
耐溶劑性
無應力開裂
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度、熱穩(wěn)定性、光澤度、抑制細菌特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德沖擊強度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收縮率很低,一般為0.1%~0.2%。
化學特性
PC塑膠原料它是一種新型的熱塑性塑料,透明的度達90%,被譽為是透明金屬。它剛硬而具有韌性,具有較高的沖擊強度,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填充劑進行改性,從而獲得十分優(yōu)異的性能。
04
PC及其改性
1、PC為何要改性?應力開裂、流動性不佳
2、改性方向:增韌、增強、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,其三大應用領域是: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)機械零件、光盤、民裝、計算機等辦公室設備、醫(yī)療及保健,薄膜、休閑和防護器材等。
對PC進行增韌、增強、阻燃和合金化等方式的改性,可以改善其后期應力開裂、流動性不佳的缺點以及進一步提升其阻燃性能、提高材料韌性和強度,極大的拓展了該材料的應用范疇。
根據(jù)PC的特性以及各應用市場的發(fā)展,預計國內PC將更多地應用于汽車,建材以及光電領域。
由于聚碳酸酯生產(chǎn)技術門檻較高,產(chǎn)能主要集中在跨國化工企業(yè),供給高度集中。據(jù)相關統(tǒng)計,全球前六大公司產(chǎn)能占比高達90%以上。由于國際巨頭對技術嚴格控制,因此國內聚碳酸酯裝置生產(chǎn)多由外企投資或中外合資。
未來PC的應用領域將繼續(xù)向高 功能化和專用化方向發(fā)展,預計在板材、 交通工具塑化輕質的應用進一步提升。
近年來國內PC產(chǎn)量及消費量整體呈現(xiàn)穩(wěn)步上漲的趨勢,2020年由于疫情影響,產(chǎn)量下滑至82萬 噸,表觀消費量下滑至220萬噸,但是對外依存度一直維持在60%左右。后續(xù)隨著新增產(chǎn)能的陸續(xù)投產(chǎn),預計國內PC產(chǎn)量將大幅增長,進口量快速下降,對外依存度隨 之下滑。若下游無新增大型應用市場出現(xiàn),預計3-5年內國內將達到供需平衡,并最終變?yōu)閮舫隹趪?