Inleiding: Polycarbonaat is een polymeer dat een heleboel voordelen combineert om materialen te maken die meer in spuitgietproces in lijn met de moderne samenleving. Polycarbonaatmaterialen worden op veel gebieden gebruikt, zoals in de bouw, auto's, geneeskunde, infrastructuur, schepen, ruimtevaart, enz.

Het verdringt veel traditionele materialen en wordt een erg populair nieuw materiaal. Dit artikel vertelt je alles wat je moet weten over polycarbonaat kunstharsen voor spuitgieten.

Wat is polycarbonaat?

PC is een soort kunststof met carbonaatgroepen in de chemische structuur.

Polycarbonaatharsen worden gebruikt in toepassingen die sterkte, hittebestendigheid en taaiheid vereisen, en zijn verkrijgbaar in verschillende transparante en ondoorzichtige kleuren. Deze harsen worden vaak omgezet in afgewerkte producten door middel van spuitgieten of thermovormen.

Polycarbonaten worden gebruikt in elektronische producten omdat ze elektriciteit isoleren, hittebestendig zijn en vlammen tegenhouden. Ze worden ook gebruikt in de bouw, transport, luchtvaart en auto's. Ze zijn bijvoorbeeld geweldig voor koplampdeksels in auto's omdat ze niet snel breken en glad zijn.

Wat zijn de soorten pc's?

Indeling naar esterstructuur

Alifatische polycarbonaten, zoals polyethyleencarbonaat, polytrimethyleencarbonaat en hun copolymeren, hebben een laag smeltpunt en een lage glasovergangstemperatuur, zijn slecht sterk en kunnen niet worden gebruikt als constructiemateriaal.

Dankzij hun biocompatibiliteit en biologische afbreekbaarheid kunnen ze echter worden gebruikt in dragers voor geneesmiddelen met langdurige afgifte, chirurgische hechtingen, botondersteunende materialen en andere toepassingen.

Aromatisch polycarbonaat: Aromatisch polycarbonaat is de beste soort polycarbonaat en is de belangrijkste soort polycarbonaat.

Alifatisch-aromatisch polycarbonaat: Het is een combinatie van alifatisch en aromatisch polycarbonaat, maar het wordt niet veel gebruikt in technische kunststoffen.

Classificatie naar prestatie en gebruik

Polycarbonaatfolie en -platen zijn een van de belangrijkste vormen waarin het wordt gebruikt. Het kan verder worden onderverdeeld in verschillende soorten op basis van verschillende prestaties en toepassingen:

Transparante PC-folie: Het heeft de voordelen van hoge transparantie, hoge sterkte, hoge hittebestendigheid en hoge weerbestendigheid. Het wordt voornamelijk gebruikt in optische lenzen, displaypanelen, flat-panel tv-schermen, mobiele telefoonschermen en andere toepassingen.

Matte PC-folie: meestal gebruikt in slijtvaste en zachte lichte gelegenheden zoals panelen, labels, naamplaatjes, dashboards, in-mold decoratieve panelen, enz., die effectief de highlights op het oppervlak van objecten kunnen verminderen en duidelijke drukeffecten hebben.

PC-folie van printkwaliteit: Het drukt goed af en is vlak. Het wordt gebruikt voor elektronische tags, membraanschakelaars, panelen en andere dingen.

Vlamvertragende PC-folie: Het is geweldig om niet in brand te vliegen. Het wordt gebruikt voor isolatie in voedingssystemen, diskdrives, toetsenborden, tv's, monitoren, moederborden en andere dingen.

Optisch-grade PC-folie: Het heeft een goede optische zuiverheid, lichttransmissie en vergelingbestendigheid en is vooral geschikt voor beeldschermen en optische lenzen.

Functionele PC-folie: Het heeft verschillende speciale functies, zoals antistatisch, UV-bescherming, verharding, antibacterieel, bescherming van de privacy, enz. en wordt veel gebruikt in de bouw, auto's, medische apparatuur en andere gebieden.

Andere typen

Naast de bovenstaande classificatie kan polycarbonaat ook worden geclassificeerd volgens andere standaarden, zoals spuitgieten PC-kwaliteit, PC-extrusiekwaliteit, enz. door verschillende productieprocessen; PC/ABS-legering, PC/glasvezelversterkte materialen, enz. door verschillende versterkende materialen.

Wat zijn de eigenschappen van PC?

Thermische eigenschappen

Polycarbonaat is een goede hittebestendige kunststof onder de algemene technische kunststoffen. De ontbindingstemperatuur ligt boven de 300°C en de werktemperatuur op lange termijn kan oplopen tot 120°C. Het heeft ook een goede koudebestendigheid. De brosse temperatuur is zo laag als -100°C. De gebruikstemperatuur op lange termijn is 60 ~ 120 ° C.

Elektrische eigenschappen

Polycarbonaat heeft een kleine moleculaire polariteit, een hoge glasovergangstemperatuur en een lage waterabsorptie, waardoor het uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen heeft, die dicht in de buurt komen van of gelijkwaardig zijn aan PET, dat altijd al werd beschouwd als een product met uitstekende elektrische isolatie-eigenschappen.

De elektrische isolatie van polycarbonaat hangt nauw samen met de temperatuur, de vochtigheid, de frequentie van het elektrische veld en de dikte van het product.

Chemische eigenschappen

Polycarbonaat (PC) is een polyester van koolzuur. Koolzuur zelf is niet stabiel, maar zijn derivaten (zoals fosgeen, ureum, carbonaten, carbonaten) hebben enige stabiliteit.

Fysische eigenschappen

Dichtheid: 1,18-1,22 g/cm3

Lineaire uitzettingssnelheid: 3,8×10-5 cm/°C

Warmtevervormingstemperatuur: 135°C

Bij lage temperatuur -45°C is polycarbonaat kleurloos en transparant, hittebestendig, slagvast, vlamvertragend BI-kwaliteit en heeft goede mechanische eigenschappen bij normale gebruikstemperatuur.

Stromingseigenschappen

Moleculaire ketens glijden moeilijk, de smeltviscositeit is hoog, de vloeibaarheid is slecht en de spuitgieten De verwerkbaarheid is slecht. De smeltviscositeit van polycarbonaat neemt toe met de toename van de relatieve moleculaire massa. Tijdens het gieten is het vaak effectiever om de vloeistoftoestand te verbeteren door de temperatuur aan te passen dan door de afschuifsnelheid te veranderen.

Optische eigenschappen

Polycarbonaat is een niet-kristallijn materiaal. Zuiver polycarbonaat is kleurloos en transparant met een goede lichtdoorlaatbaarheid. De oppervlaktehardheid is echter slecht, de slijtvastheid is slecht en het oppervlak is gemakkelijk behaard, wat de lichtinducerende eigenschappen beïnvloedt.

Mechanische eigenschappen

Polycarbonaat heeft geweldige mechanische en elektrische eigenschappen, vooral de slagvastheid en maatvastheid. Het kan een hoge mechanische sterkte behouden in een breed temperatuurbereik. De nadelen zijn de slechte weerstand tegen vermoeiing en hennep, en de kans op spanningsscheuren is groter.

De slagvastheid van polycarbonaat is een van de beste onder de algemene technische kunststoffen en alle thermoplastische harsen, en de waarde is vergelijkbaar met die van 45% glasvezelversterkt poly FET. De belangrijkste factoren die de slagvastheid van polycarbonaat beïnvloeden zijn moleculair gewicht, kerfstraal, temperatuur en additieven.

Degeneratie: De weerstand van polycarbonaat tegen degeneratie is vrij goed onder de thermoplastische technische kunststoffen, zelfs beter dan nylon en polyurethaan. De door water veroorzaakte dimensionale verandering en vervorming door koude vloei zijn erg klein. Dit is een belangrijk teken van de uitstekende dimensionale stabiliteit.

Wat zijn de voordelen van de pc?

Weerbestendigheid

PC-materiaal is uitstekend bestand tegen weersinvloeden en kan uitstekend blijven presteren in buitenomstandigheden. Het is goed bestand tegen UV-stralen, oxidanten en andere omgevingsfactoren.

Temperatuurbestendigheid

De glasovergangstemperatuur en smelttemperatuur zijn hoog en de temperatuurbestendigheid is hoog. De decompositietemperatuur ligt boven 300°C en de werktemperatuur op lange termijn kan oplopen tot 120°C. Tegelijkertijd heeft het een goede koudebestendigheid en is de brosse temperatuur zo laag als -100°C. Het temperatuurbereik op lange termijn is -60 tot 120°C.

Chemische weerstand

PC-materiaal is goed bestand tegen veel chemicaliën, waaronder alcoholen, ketonen en zuren. Het is echter zwak bestand tegen sommige oplosmiddelen (zoals ketonen).

Hoge sterkte en stijfheid

PC-materiaal heeft een hoge sterkte en stijfheid, veel hoger dan gewone kunststoffen zoals ABS en PVC. Dit maakt PC een ideale keuze voor het maken van onderdelen die een hoge duurzaamheid en slagvastheid vereisen.

Goede dimensionale stabiliteit

PC heeft een betere kruipweerstand dan andere thermoplastische technische kunststoffen zoals PA en POM. Het heeft een zeer lage dimensionale verandering en koude vloei vervorming als gevolg van waterabsorptie, en het heeft een lage krimpsnelheid, dus het heeft een goede dimensionale stabiliteit.

Verouderingsweerstand en vlamweerstand

Polycarbonaat is ook goed bestand tegen hitteveroudering. Als je de folie lange tijd aan de lucht blootstelt en verwarmt, verandert er weinig. Als polycarbonaat echter lange tijd wordt blootgesteld aan zonlicht, zuurstof en waterdamp, vooral bij hoge temperaturen, en bepaalde onzuiverheden bevat, zal het degraderen.

Polycarbonaat is brandbaar, met een lichtgele vlam en zwarte rook/index van slechts 25%, die dooft als het uit de buurt van de vuurbron is. Over het algemeen worden halogeniden, trioxide, magnesiumhydroxide, fosforzuur en rode fosfor toegevoegd om de vlamvertraging te verbeteren.

Goede transparantie en glans

PC-materialen hebben een uitstekende transparantie en glans en kunnen worden aangepast om verschillende kleuren en oppervlakte-effecten te verkrijgen. Dit maakt het een ideale keuze voor de productie van producten die een hoge transparantie vereisen.

Wat zijn de nadelen van de pc?

Hoewel PC-materialen veel voordelen hebben, hebben ze ook veel nadelen:

Lage vermoeiingssterkte

Polycarbonaatplaten kunnen slechts een kleine belasting gedurende lange tijd dragen en zijn daarom niet geschikt voor toepassingen die een continue of zeer intensieve druk vereisen. De lage vermoeiingssterkte van polycarbonaatplaten kan leiden tot prestatievermindering of defecten bij langdurig gebruik.

Niet bestand tegen zuur en alkali

Polycarbonaat is niet bestand tegen zuren en alkaliën en zal chemisch reageren met zuren en alkaliën, wat corrosie veroorzaakt op het oppervlak van de plaat. Daarom kan het gebruik van PC-platen beperkt zijn in omgevingen die contact met sterke zuren of sterke alkaliën vereisen. Er moet worden opgemerkt dat polycarbonaat bestand is tegen zwakke zuren, maar niet rechtstreeks in contact kan komen met sterke zuren.

Slechte slijtvastheid

PC-materialen hebben veel vrijheid in hun moleculaire ketens en er is veel ruimte tussen de ketens. Ze worden gemakkelijk beïnvloed door externe krachten en er komen gemakkelijk krassen en slijtage op.

PC-materialen hebben een lage moleculaire kristalliniteit en een relatief ongeordende moleculaire keten, waardoor zich gemakkelijk microscopische putjes vormen op het oppervlak van PC-materialen, wat hun krasbestendigheid vermindert.

PC-materialen kunnen hun zelfsmering verbeteren door er PTFE in poedervorm aan toe te voegen en hun slijtvastheid kan worden verbeterd door er glasvezel aan toe te voegen om de hardheid te verhogen.

Slechte weerstand tegen hydrolyse

Omdat de molecuulketen een -COO (groep) bevat, kan polycarbonaat een hydrolysereactie ondergaan om een overeenkomstig zuur of alcohol te genereren in aanwezigheid van zuur of base. Daarom heeft conventioneel PC een lage hydrolysestabiliteit en kan het niet worden gebruikt voor producten die herhaaldelijk worden blootgesteld aan stoom onder hoge druk.

Gevoelig voor inkepingen

Er is sprake van kerfgevoeligheid wanneer een product barst langs een kerf (instorting, braam) op de rand van het product wanneer er kracht op wordt uitgeoefend. PC-producten zijn gevoelig voor barsten wanneer er een inkeping is omdat het moeilijk is om de interne spanning van PC-producten te elimineren.

Slechte weerstand tegen spanningsscheuren

Maar als een kracht van buitenaf ervoor zorgt dat de ketens op één lijn komen, willen ze niet terug naar hun oorspronkelijke, willekeurige staat. Dit maakt het moeilijk om de spanning in het product weg te nemen nadat het is gevormd.

Wat zijn de toepassingen van pc?

Bouwmaterialenindustrie

Polycarbonaatplaten hebben een goede lichtdoorlaatbaarheid, slagvastheid, weerstand tegen ultraviolette straling en de maatvastheid en goede vorm- en verwerkingsprestaties van hun producten, waardoor ze duidelijke technische prestatievoordelen hebben ten opzichte van het anorganische glas dat traditioneel in de bouw wordt gebruikt.

China heeft meer dan 20 productielijnen voor holle polycarbonaatplaten voor bouwmaterialen gebouwd, met een jaarlijkse vraag van ongeveer 70.000 ton polycarbonaat, die tegen 2005 zal oplopen tot 140.000 ton.

Auto-industrie

Polycarbonaat is geweldig voor auto's en vrachtwagens omdat het sterk is, tegen hitte kan, het weer aankan en hard is. Het wordt gebruikt om veel verschillende onderdelen voor auto's en vrachtwagens te maken, maar vooral voor lichten, dashboards, verwarmingsplaten, ontdooiers en bumpers die gemaakt zijn van polycarbonaatmengsels.

Op basis van gegevens uit ontwikkelde landen bedraagt het aandeel polycarbonaat dat wordt gebruikt in de elektronica-, elektro- en auto-industrie 40% tot 50%, terwijl het gebruik in China op dit gebied slechts ongeveer 10% bedraagt.

De elektronica-, elektrische en auto-industrie zijn de snel ontwikkelende pijlers van China en de vraag naar polycarbonaat op deze gebieden zal in de toekomst enorm zijn. China heeft een groot totaal aantal auto's en een grote vraag, dus de toepassing van polycarbonaat op dit gebied heeft een groot expansiepotentieel.

Medische apparatuur

Omdat producten van polycarbonaat bestand zijn tegen stoom, reinigingsmiddelen, verwarming en sterilisatie met hoge stralingsdoses zonder te vergelen of de fysieke prestaties aan te tasten, worden ze op grote schaal gebruikt in kunstmatige nierhemodialyseapparatuur en andere medische apparatuur die onder transparante en intuïtieve omstandigheden moet werken en herhaaldelijk moet worden gesteriliseerd.

Ze worden bijvoorbeeld gebruikt om hogedrukspuiten, chirurgische maskers, tandheelkundige wegwerptoestellen, bloedafscheiders enzovoort te maken.

Ruimtevaart

Met de snelle ontwikkeling van de lucht- en ruimtevaarttechnologie nemen de eisen voor diverse componenten in vliegtuigen en ruimtevaartuigen voortdurend toe, wat heeft geleid tot een toenemende toepassing van pc's op dit gebied.

Volgens de statistieken worden er alleen al in een Boeing-vliegtuig 2500 onderdelen van polycarbonaat gebruikt en verbruikt één enkel vliegtuig ongeveer 2 ton polycarbonaat. Op ruimtevaartuigen worden honderden onderdelen van polycarbonaat met verschillende configuraties en versterkt met glasvezel gebruikt, evenals beschermingsmiddelen voor astronauten.

Verpakking

Een nieuw groeipunt op het gebied van verpakkingen zijn verschillende soorten flessen voor wateropslag die herhaaldelijk gedesinfecteerd en gebruikt kunnen worden.

Omdat producten van polycarbonaat licht van gewicht zijn, goed bestand tegen stoten en transparant, en niet vervormen en transparant zijn wanneer ze worden gewassen met heet water en corrosieve oplossingen, hebben PC-flessen glazen flessen op sommige gebieden volledig vervangen.

Er wordt voorspeld dat naarmate mensen meer aandacht besteden aan de kwaliteit van drinkwater, de groei van polycarbonaat in dit gebied boven de 10% zal blijven en tegen 2005 naar verwachting 60.000 ton zal bedragen.

Bij de productie van hoogwaardig plastic speelgoed gebruiken we bovendien plastic spuitgieten techniek en kunststof spuitgietharsen om de precisie en duurzaamheid van het eindproduct te garanderen.

Elektronica-industrie

Polycarbonaat is een geweldig isolatiemateriaal omdat het een goede en consistente elektrische isolatie heeft in een breed temperatuur- en vochtigheidsbereik. Het heeft ook een goede vlamvertraging en dimensionale stabiliteit, waardoor het bruikbaar is in veel verschillende elektronische en elektrische toepassingen.

Polycarbonaathars wordt voornamelijk gebruikt voor het maken van allerlei voedselverwerkingsmachines, gereedschapshulzen, behuizingen, beugels, koelkastdiepvriesladen en stofzuigeronderdelen. Daarnaast zijn polycarbonaatmaterialen ook erg waardevol voor computers, videorecorders en kleurentelevisies die zeer nauwkeurige onderdelen vereisen.

Optische lens

Polycarbonaat is superbelangrijk op dit gebied omdat het een hoge lichttransmissie heeft, een hoge brekingsindex, een hoge slagvastheid, maatvastheid en gemakkelijk te verwerken en te gieten is. Optische lenzen gemaakt van polycarbonaat van optische kwaliteit kunnen worden gebruikt in camera's, microscopen, telescopen en optische testinstrumenten.

Ze kunnen ook worden gebruikt in filmprojectorlenzen, kopieermachinelenzen, infrarood projectorlenzen met automatische scherpstelling, laserstraalprinterlenzen en allerlei prisma's, reflectoren met meerdere facetten en andere kantoorapparatuur en huishoudelijke apparaten. Het heeft echt een breed scala aan toepassingen.

Een ander belangrijk toepassingsgebied van polycarbonaat in optische lenzen is als lensmateriaal voor kinderbrillen, zonnebrillen, veiligheidsbrillen en brillen voor volwassenen. De jaarlijkse gemiddelde groei van het polycarbonaatverbruik in de wereldwijde brillenindustrie is boven 20% gebleven, wat wijst op een grote vitaliteit van de markt.

Productie van optische schijven

Met de opkomst van de informatie-industrie ontwikkelen optische schijven gemaakt van polycarbonaat van optische kwaliteit zich snel als een nieuwe generatie opslagmedia voor audio- en video-informatie. Polycarbonaat is de belangrijkste grondstof geworden voor de wereldwijde industrie voor de productie van optische schijven vanwege de uitstekende prestatiekenmerken.

De hoeveelheid polycarbonaat die door de wereldwijde industrie voor de productie van optische schijven wordt verbruikt, heeft de 20% van het totale polycarbonaatverbruik overschreden en de gemiddelde jaarlijkse groei bedraagt meer dan 10%.

De productie van optische schijven in China is snel gegroeid. Volgens cijfers van de State Administration of Press and Publication waren er in 2002 748 productielijnen voor optische schijven in het land, met een jaarlijks verbruik van ongeveer 80.000 ton polycarbonaat van optische kwaliteit, die allemaal geïmporteerd werden.

Voedingsmiddelen- en drankenindustrie

PC (polycarbonaat) wordt veel gebruikt in de voedingsmiddelen- en drankenindustrie, containers met een hoog smeltpunt, anti-botscontainers, Japanse verpakkingen, waterflessen en Japanse voedselcontainers. De selectie van praktische transparantie en duurzaamheid maakt het veilig en praktisch.

Samenvatting

Van de kunststofharsen worden acrylonitrilbutadieenstyreen (ABS) en polyethyleen met hoge dichtheid (HDPE) vaak gebruikt om een verscheidenheid aan producten te maken, terwijl polycarbonaat (PC) een grotere transparantie en hittebestendigheid biedt.

PC is een hoogwaardige thermoplast met uitstekende mechanische sterkte, hittebestendigheid, transparantie en elektrische isolatie. Het wordt veel gebruikt in de bouw, auto's, medische apparatuur, ruimtevaart, verpakking, elektronica, optische lenzen en nog veel meer.

Hoewel het een uitstekende slagvastheid en maatvastheid heeft, heeft het ook enkele nadelen, zoals een lage vermoeiingssterkte, een slechte zuur- en alkalibestendigheid en een slechte slijtvastheid. PC is echter veelzijdig en aanpasbaar en voldoet aan de uiteenlopende materiaalbehoeften van de moderne industrie.