Wprowadzenie: Poliwęglan jest polimerem, który łączy w sobie wiele zalet, tworząc materiały, które są bardziej in Proces formowania wtryskowego zgodnie z nowoczesnym społeczeństwem. Materiały poliwęglanowe są wykorzystywane w wielu dziedzinach, takich jak budownictwo, samochody, medycyna, infrastruktura, statki, lotnictwo itp.

Wypiera wiele tradycyjnych materiałów i staje się naprawdę popularnym nowym materiałem. W tym artykule dowiesz się wszystkiego, co musisz wiedzieć o żywicach poliwęglanowych do formowania wtryskowego.

Czym jest poliwęglan?

PC to rodzaj plastiku, który w swojej strukturze chemicznej zawiera grupy węglanowe.

Żywice poliwęglanowe są wykorzystywane w zastosowaniach wymagających wytrzymałości, odporności na ciepło i twardości i są dostępne w różnych przezroczystych i nieprzezroczystych kolorach. Żywice te są często przekształcane w gotowe produkty poprzez formowanie wtryskowe lub termoformowanie.

Poliwęglany są stosowane w produktach elektronicznych, ponieważ izolują elektryczność, są odporne na ciepło i zatrzymują płomienie. Są również wykorzystywane w budownictwie, transporcie, lotnictwie i samochodach. Na przykład, świetnie nadają się na osłony reflektorów samochodowych, ponieważ nie pękają łatwo i są gładkie.

Jakie są rodzaje komputerów PC?

Klasyfikacja według struktury estrowej

Poliwęglany alifatyczne, takie jak węglan polietylenu, węglan polietylenu i ich kopolimery, mają niskie temperatury topnienia i zeszklenia, niską wytrzymałość i nie mogą być stosowane jako materiały konstrukcyjne.

Jednak ze względu na ich biokompatybilność i biodegradowalność mogą być stosowane w nośnikach o przedłużonym uwalnianiu leków, szwach chirurgicznych, materiałach podtrzymujących kości i innych zastosowaniach.

Aromatyczny poliwęglan: Aromatyczny poliwęglan jest najlepszym i najważniejszym rodzajem poliwęglanu.

Poliwęglan alifatyczno-aromatyczny: Jest to połączenie alifatycznego i aromatycznego poliwęglanu, ale nie jest on często stosowany w konstrukcyjnych tworzywach sztucznych.

Klasyfikacja według wydajności i zastosowania

Folia i arkusze poliwęglanowe są jednymi z głównych form, w jakich są stosowane. Można je dalej podzielić na wiele typów w oparciu o różne wydajności i zastosowania:

Przezroczysta folia PC: Ma zalety wysokiej przezroczystości, wysokiej wytrzymałości, wysokiej odporności na ciepło i wysokiej odporności na warunki atmosferyczne. Jest stosowana głównie w soczewkach optycznych, panelach wyświetlaczy, płaskich ekranach telewizyjnych, ekranach telefonów komórkowych i innych dziedzinach.

Matowa folia PC: Najczęściej stosowana w odpornych na zużycie i miękkich warunkach oświetleniowych, takich jak panele, etykiety, tabliczki znamionowe, deski rozdzielcze, panele dekoracyjne w formie itp.

Folia PC klasy drukarskiej: Dobrze się drukuje i jest płaska. Jest używana do etykiet elektronicznych, przełączników membranowych, paneli i innych rzeczy.

Trudnopalna folia PC: Świetnie zapobiega zapaleniu się. Jest używana do izolacji systemów zasilania, dysków twardych, klawiatur, telewizorów, monitorów, płyt głównych komputerów i innych elementów.

Folia PC klasy optycznej: Charakteryzuje się dobrą czystością optyczną, przepuszczalnością światła i odpornością na żółknięcie, a szczególnie nadaje się do ekranów i soczewek optycznych.

Funkcjonalna folia PC: Posiada różne specjalne funkcje, takie jak antystatyczność, ochrona przed promieniowaniem UV, utwardzanie, antybakteryjność, ochrona prywatności itp. i jest szeroko stosowana w budownictwie, motoryzacji, sprzęcie medycznym i innych dziedzinach.

Inne typy

Oprócz powyższej klasyfikacji, poliwęglan może być również klasyfikowany według innych standardów, takich jak formowanie wtryskowe PC, PC do wytłaczania itp. za pomocą różnych procesów produkcyjnych; stop PC/ABS, materiały wzmocnione PC/włóknem szklanym itp. za pomocą różnych materiałów wzmacniających.

Jakie są właściwości komputera?

Właściwości termiczne

Poliwęglan jest odpornym na wysokie temperatury tworzywem sztucznym. Jego temperatura rozkładu przekracza 300°C, a długotrwała temperatura pracy może osiągnąć 120°C. Ma również dobrą odporność na zimno. Jego temperatura kruchości wynosi zaledwie -100°C. Zakres temperatur długotrwałego użytkowania wynosi 60 ~ 120°C.

Właściwości elektryczne

Poliwęglan ma małą polaryzację molekularną, wysoką temperaturę zeszklenia i niską absorpcję wody, dzięki czemu ma doskonałe właściwości izolacji elektrycznej, które są zbliżone lub równoważne PET, który zawsze był uważany za posiadający doskonałe właściwości izolacji elektrycznej.

Izolacja elektryczna poliwęglanu jest ściśle związana z temperaturą, wilgotnością, częstotliwością pola elektrycznego i grubością produktu.

Właściwości chemiczne

Poliwęglan (PC) jest poliestrem kwasu węglowego. Sam kwas węglowy nie jest stabilny, ale jego pochodne (takie jak fosgen, mocznik, węglany, węglany) mają pewną stabilność.

Właściwości fizyczne

Gęstość: 1,18-1,22 g/cm3

Współczynnik rozszerzalności liniowej: 3,8×10-5 cm/°C

Temperatura odkształcenia cieplnego: 135°C

Niska temperatura -45°C, poliwęglan jest bezbarwny i przezroczysty, odporny na ciepło, uderzenia, trudnopalny klasy BI i ma dobre właściwości mechaniczne w normalnej temperaturze użytkowania.

Właściwości przepływu

Łańcuchy molekularne są trudne do zsunięcia, lepkość stopu jest wysoka, płynność jest słaba i formowanie wtryskowe przetwarzalność jest słaba. Lepkość stopionego poliwęglanu wzrasta wraz ze wzrostem względnej masy cząsteczkowej. Podczas formowania często bardziej skuteczne jest poprawienie stanu płynięcia poprzez regulację temperatury niż zmianę szybkości ścinania.

Właściwości optyczne

Poliwęglan jest materiałem niekrystalicznym. Czysty poliwęglan jest bezbarwny i przezroczysty z dobrą przepuszczalnością światła. Jednak jego twardość powierzchniowa jest niska, odporność na zużycie jest słaba, a jego powierzchnia jest łatwa do owłosienia, co wpływa na jego właściwości indukujące światło.

Właściwości mechaniczne

Poliwęglan ma doskonałe właściwości mechaniczne i elektryczne, w szczególności udarność i stabilność wymiarową. Może zachować wysoką wytrzymałość mechaniczną w szerokim zakresie temperatur. Jego wadami są słaba odporność na zmęczenie i odporność na konopie, a także większe prawdopodobieństwo wystąpienia pęknięć naprężeniowych.

Udarność poliwęglanu jest jedną z najlepszych wśród ogólnych tworzyw konstrukcyjnych i wszystkich żywic termoplastycznych, a jej wartość jest podobna do wartości 45% wzmocnionego włóknem szklanym poli-FET. Głównymi czynnikami wpływającymi na udarność poliwęglanu są masa cząsteczkowa, promień karbu, temperatura i dodatki.

Degeneracja: Odporność poliwęglanu na degenerację jest dość dobra wśród termoplastycznych tworzyw konstrukcyjnych, nawet lepsza niż nylonu i poliuretanu. Zmiany wymiarowe i odkształcenia spowodowane przez wodę są bardzo małe. Jest to ważna oznaka jego doskonałej stabilności wymiarowej.

Jakie są zalety komputerów PC?

Odporność na warunki atmosferyczne

Materiał PC ma doskonałą odporność na warunki atmosferyczne i może utrzymać doskonałą wydajność w warunkach zewnętrznych. Charakteryzuje się dużą odpornością na promienie UV, utleniacze i inne czynniki środowiskowe.

Odporność na temperaturę

Temperatura zeszklenia i temperatura topnienia są wysokie, a odporność na temperaturę jest wysoka. Temperatura rozkładu wynosi powyżej 300°C, a długotrwała temperatura pracy może wynosić nawet 120°C. Jednocześnie ma dobrą odporność na zimno, a temperatura kruchości wynosi zaledwie -100°C. Zakres temperatur długotrwałego użytkowania wynosi od -60 do 120°C.

Odporność chemiczna

Materiał PC ma wysoką odporność na wiele chemikaliów, w tym alkohole, ketony i kwasy. Ma jednak słabą odporność na niektóre rozpuszczalniki (takie jak ketony).

Wysoka wytrzymałość i sztywność

Materiał PC ma wysoką wytrzymałość i sztywność, znacznie wyższą niż zwykłe tworzywa sztuczne, takie jak ABS i PVC. Sprawia to, że PC jest idealnym wyborem do produkcji części wymagających wysokiej trwałości i odporności na uderzenia.

Dobra stabilność wymiarowa

PC ma lepszą odporność na pełzanie w porównaniu z innymi termoplastycznymi tworzywami konstrukcyjnymi, takimi jak PA i POM. Charakteryzuje się bardzo niską zmianą wymiarów i odkształceniem podczas płynięcia na zimno z powodu absorpcji wody, a także niskim współczynnikiem skurczu, dzięki czemu ma dobrą stabilność wymiarową.

Odporność na starzenie i płomień

Poliwęglan jest również odporny na starzenie cieplne. Jeśli umieścisz folię w powietrzu na długi czas i podgrzejesz ją, zmieni się bardzo nieznacznie. Jeśli jednak poliwęglan jest wystawiony na działanie światła słonecznego, tlenu i pary wodnej przez długi czas, zwłaszcza w wysokich temperaturach, i zawiera pewne zanieczyszczenia, ulegnie degradacji.

Poliwęglan jest łatwopalny, z jasnożółtym płomieniem i czarnym dymem / indeksem tylko 25%, który zgaśnie, gdy znajdzie się z dala od źródła ognia. Ogólnie rzecz biorąc, halogenki, trójtlenek, wodorotlenek magnezu, kwas fosforowy i czerwony fosfor są dodawane w celu poprawy ognioodporności.

Dobra przejrzystość i połysk

Materiały PC charakteryzują się doskonałą przezroczystością i połyskiem oraz mogą być modyfikowane w celu uzyskania różnych kolorów i efektów powierzchniowych. To sprawia, że jest to idealny wybór do wytwarzania produktów wymagających wysokiej przezroczystości.

Jakie są wady komputerów PC?

Chociaż materiały PC mają wiele zalet, mają też wiele wad:

Niska wytrzymałość zmęczeniowa

Arkusze z poliwęglanu mogą wytrzymać tylko niewielkie obciążenie przez długi czas, więc nie nadają się do zastosowań wymagających ciągłego lub intensywnego nacisku. Niska wytrzymałość zmęczeniowa płyt poliwęglanowych może powodować pogorszenie wydajności lub awarię podczas długotrwałego użytkowania.

Nieodporny na kwasy i zasady

Poliwęglan nie jest odporny na działanie kwasów i zasad oraz wchodzi w reakcje chemiczne z kwasami i zasadami, powodując korozję na powierzchni arkusza. W związku z tym stosowanie arkuszy PC może być ograniczone w środowiskach wymagających kontaktu z silnymi kwasami lub silnymi zasadami. Należy zauważyć, że poliwęglan może być odporny na słabe kwasy, ale nie może bezpośrednio stykać się z silnymi kwasami.

Słaba odporność na zużycie

Materiały PC mają dużą swobodę w łańcuchach molekularnych i dużo przestrzeni między łańcuchami. Siły zewnętrzne łatwo na nie wpływają, łatwo je zarysować i zużyć.

Materiały PC mają niską krystaliczność molekularną i stosunkowo nieuporządkowany układ łańcuchów molekularnych, co ułatwia tworzenie się mikroskopijnych wżerów na powierzchni materiałów PC, zmniejszając ich odporność na zarysowania.

Materiały PC mogą poprawić swoją samosmarowność poprzez dodanie sproszkowanego PTFE, a ich odporność na zużycie można poprawić poprzez dodanie włókna szklanego w celu zwiększenia twardości.

Słaba odporność na hydrolizę

Ponieważ łańcuch molekularny zawiera -COO (grupę), poliwęglan może ulegać reakcji hydrolizy w celu wytworzenia odpowiedniego kwasu lub alkoholu w obecności kwasu lub zasady. Dlatego konwencjonalny PC ma niską stabilność hydrolizy i nie może być stosowany w produktach, które są wielokrotnie poddawane działaniu pary pod wysokim ciśnieniem.

Wrażliwy na nacięcia

Wrażliwość na karby ma miejsce, gdy produkt pęka wzdłuż karbu (załamania, zadzioru) na krawędzi produktu po przyłożeniu siły. Produkty PC są podatne na pękanie, gdy występuje wycięcie, ponieważ trudno jest wyeliminować wewnętrzne naprężenia produktów PC.

Słaba odporność na pękanie naprężeniowe

Gdy jednak siła zewnętrzna sprawi, że łańcuchy ustawią się w jednej linii, nie chcą one powrócić do swojego pierwotnego, przypadkowego stanu. Utrudnia to pozbycie się naprężeń wewnątrz produktu po jego uformowaniu.

Jakie są zastosowania komputerów PC?

Przemysł materiałów budowlanych

Arkusze z poliwęglanu charakteryzują się dobrą przepuszczalnością światła, odpornością na uderzenia, odpornością na promieniowanie ultrafioletowe oraz stabilnością wymiarową i dobrą wydajnością formowania i przetwarzania swoich produktów, dzięki czemu mają oczywiste zalety techniczne w porównaniu ze szkłem nieorganicznym tradycyjnie stosowanym w budownictwie.

Chiny zbudowały ponad 20 linii produkcyjnych płyt poliwęglanowych do materiałów budowlanych, z rocznym zapotrzebowaniem na około 70.000 ton poliwęglanu, które osiągnie 140.000 ton do 2005 roku.

Przemysł motoryzacyjny

Poliwęglan doskonale sprawdza się w samochodach osobowych i ciężarowych, ponieważ jest wytrzymały, odporny na wysokie temperatury, warunki pogodowe i twardy. Jest używany do produkcji wielu różnych części do samochodów osobowych i ciężarowych, ale głównie do świateł, desek rozdzielczych, płyt grzejnych, odmrażaczy i zderzaków wykonanych z mieszanek poliwęglanu.

Opierając się na danych z krajów rozwiniętych, udział poliwęglanu wykorzystywanego w przemyśle elektronicznym, elektrycznym i motoryzacyjnym wynosi od 40% do 50%, podczas gdy wykorzystanie w Chinach w tej dziedzinie wynosi tylko około 10%.

Przemysł elektroniczny, elektryczny i motoryzacyjny to szybko rozwijające się filary chińskiego przemysłu, a zapotrzebowanie na poliwęglan w tych dziedzinach będzie w przyszłości ogromne. Chiny mają dużą całkowitą liczbę samochodów i duży popyt, więc zastosowanie poliwęglanu w tej dziedzinie ma ogromny potencjał ekspansji.

Sprzęt medyczny

Ponieważ produkty z poliwęglanu są odporne na parę, środki czyszczące, ogrzewanie i sterylizację wysokimi dawkami promieniowania bez żółknięcia i pogorszenia wydajności fizycznej, są one szeroko stosowane w sprzęcie do hemodializy sztucznych nerek i innym sprzęcie medycznym, który musi być obsługiwany w przejrzystych i intuicyjnych warunkach i musi być wielokrotnie sterylizowany.

Są one na przykład wykorzystywane do produkcji strzykawek wysokociśnieniowych, masek chirurgicznych, jednorazowych urządzeń dentystycznych, separatorów krwi itp.

Lotnictwo i kosmonautyka

Wraz z szybkim rozwojem technologii lotniczej i kosmicznej, wymagania dotyczące różnych komponentów w samolotach i statkach kosmicznych stale rosną, co doprowadziło do coraz częstszego stosowania komputerów PC w tej dziedzinie.

Według statystyk, w samym samolocie Boeing stosuje się 2500 części z poliwęglanu, a pojedynczy samolot zużywa około 2 ton poliwęglanu. Na statkach kosmicznych stosuje się setki części z poliwęglanu o różnych konfiguracjach i wzmocnionych włóknem szklanym oraz wyposażenie ochronne astronautów.

Opakowanie

Nowym punktem wzrostu w dziedzinie opakowań są różnego rodzaju butelki do przechowywania wody, które można wielokrotnie dezynfekować i używać.

Ponieważ produkty z poliwęglanu mają zalety lekkości, dobrej odporności na uderzenia i przezroczystości, a także braku deformacji i przezroczystości podczas mycia gorącą wodą i roztworami korozyjnymi, butelki PC całkowicie zastąpiły szklane butelki w niektórych dziedzinach.

Przewiduje się, że ponieważ ludzie zwracają większą uwagę na jakość wody pitnej, tempo wzrostu poliwęglanu w tym obszarze pozostanie powyżej 10% i oczekuje się, że osiągnie 60.000 ton do 2005 roku.

Co więcej, do produkcji wysokiej jakości plastikowych zabawek używamy plastiku formowanie wtryskowe i żywice do formowania wtryskowego tworzyw sztucznych, aby zapewnić precyzję i trwałość produktu końcowego.

Przemysł elektroniczny

Poliwęglan jest doskonałym materiałem izolacyjnym, ponieważ ma dobrą i stałą izolację elektryczną w szerokim zakresie temperatur i wilgotności. Charakteryzuje się również dobrą ognioodpornością i stabilnością wymiarową, co czyni go przydatnym w wielu różnych zastosowaniach elektronicznych i elektrycznych.

Żywica poliwęglanowa jest używana głównie do produkcji wszelkiego rodzaju maszyn do przetwarzania żywności, obudów elektronarzędzi, korpusów, wsporników, szuflad zamrażarek lodówek i części odkurzaczy. Ponadto, w przypadku komputerów, magnetowidów i kolorowych telewizorów, które wymagają części o wysokiej precyzji, materiały poliwęglanowe są również bardzo cenne.

Soczewka optyczna

Poliwęglan jest bardzo ważny w tej dziedzinie, ponieważ ma wysoką przepuszczalność światła, wysoki współczynnik załamania światła, wysoką odporność na uderzenia, stabilność wymiarową i jest łatwy w obróbce i formowaniu. Soczewki optyczne wykonane z poliwęglanu klasy optycznej mogą być stosowane w aparatach fotograficznych, mikroskopach, teleskopach i optycznych przyrządach testujących.

Mogą być również stosowane w obiektywach projektorów filmowych, obiektywach kopiarek, obiektywach projektorów z automatycznym ustawianiem ostrości na podczerwień, obiektywach drukarek laserowych oraz wszelkiego rodzaju pryzmatach, reflektorach wielopłaszczyznowych i innym sprzęcie biurowym i urządzeniach domowych. Ma naprawdę szeroki zakres zastosowań.

Innym ważnym obszarem zastosowania poliwęglanu w soczewkach optycznych jest materiał na soczewki do okularów dziecięcych, okularów przeciwsłonecznych, okularów ochronnych i okularów dla dorosłych. Średnia roczna stopa wzrostu zużycia poliwęglanu w światowym przemyśle okularowym utrzymuje się powyżej 20%, co świadczy o dużej witalności rynku.

Przemysł produkcji dysków optycznych

Wraz z rozwojem branży informatycznej, dyski optyczne wykonane z poliwęglanu klasy optycznej szybko rozwijają się jako nowa generacja nośników informacji audio i wideo. Poliwęglan stał się głównym surowcem dla światowego przemysłu produkcji dysków optycznych ze względu na jego doskonałe właściwości użytkowe.

Ilość poliwęglanu zużywana przez światowy przemysł produkcji dysków optycznych przekroczyła 20% całkowitego zużycia poliwęglanu, a jego średnia roczna stopa wzrostu przekracza 10%.

Produkcja dysków optycznych w Chinach gwałtownie wzrosła. Według danych opublikowanych przez Państwową Administrację Prasy i Publikacji, w 2002 r. w kraju istniało 748 linii produkcyjnych dysków optycznych, przy rocznym zużyciu około 80 000 ton poliwęglanu klasy optycznej, z których wszystkie były importowane, dlatego też perspektywy zastosowania poliwęglanu w dziedzinie produkcji dysków optycznych są niezwykle szerokie.

Przemysł spożywczy i napojów

PC (poliwęglan) jest powszechnie stosowany w przemyśle spożywczym i napojów, wysokiej temperaturze topnienia, pojemnikach antykolizyjnych, japońskich opakowaniach, butelkach na wodę i japońskich pojemnikach na żywność. Wybór praktycznej przezroczystości i trwałości czyni go bezpiecznym i praktycznym.

Podsumowanie

Wśród żywic plastikowych, akrylonitrylo-butadieno-styren (ABS) i polietylen o wysokiej gęstości (HDPE) są powszechnie stosowane do wytwarzania różnych produktów, podczas gdy poliwęglan (PC) oferuje większą przezroczystość i odporność na ciepło.

PC to wysokowydajne tworzywo termoplastyczne o doskonałej wytrzymałości mechanicznej, odporności na ciepło, przezroczystości i izolacji elektrycznej. Jest szeroko stosowany w budownictwie, motoryzacji, urządzeniach medycznych, lotnictwie, opakowaniach, elektronice, soczewkach optycznych i nie tylko.

Choć charakteryzuje się doskonałą udarnością i stabilnością wymiarową, ma też pewne wady, takie jak niska wytrzymałość zmęczeniowa, słaba odporność na kwasy i zasady oraz słaba odporność na zużycie. PC jest jednak wszechstronny i elastyczny, spełniając różnorodne potrzeby materiałowe nowoczesnego przemysłu.