聚碳酸酯PC的各种性能及其成型特性个人总结含图表.docx

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聚碳酸酯PC的各种性能及其成型特性个人总结含图表

聚碳酸酯（PC）的性能

聚碳酸酯（PC）是一种线型碳酸聚酯，分子中碳酸基团与另一些基团交替排列，这些基团可以是芳香族，可以是脂肪族，也可以两者皆有。

双酚A型PC是最重要的工业产品。

双酚A型PC是一种无定形的工程塑料，具有良好的韧性、透明性和耐热性。

碳酸酯基团赋予韧性和耐用性，双酚A基团赋予高的耐热性。

而PC的一些主要应用至少同时要求这两种性能。

表2-30列出了通用级聚碳酸酯的性能。

表2-30通用级聚碳酸酯的性能

性能

数值

性能

数值

拉升强度/MPa

60-70

玻璃环转变温度/℃

150

拉伸率（%）

60-130

熔融温度/℃

220-230

弯曲强度/MPa

100-120

比热容/[J/（g.℃）]

1.17

弯曲弹性模量/GPa

2.0-2.5

热导率/[W/（m

.℃）]

0.24

压缩强度/MPa

80-90

线膨胀系数/

（x10-5/℃）

5-7

简支梁冲击强度（缺口）/（kJ/m2）

50-70

热变形温度

（1.82MPa）/℃

130-140

布氏硬度

150-160

热分解温度/℃

≥340

106周期

10.5

疲劳强度/MPa

107周期

7.5

催化温度/℃

-100

力学性能

聚碳酸酯的缺点是耐疲劳强度较低，耐磨性较差，摩擦因数大。

聚碳酸酯制品容易产生

应力开裂，内应力产生的原因主要是由于强迫取向的大分子间相互作用造成的。

如果将聚碳应变下发生微观撕裂时间与应力之间的关系依赖于聚碳酸酯的平均相对分子质量。

如果聚碳酸酯制品在成型加工过程中因温度过高等原因发生分解老化，或者制品本身存在缺口或熔接缝，以及制品在化学气体中使用，那么，发生微观撕裂的时间将会大大缩短，其极限应力值也将大幅度下降。

热性能

聚碳酸酯的耐热性较好，未填充聚碳酸酯的热变形温度大约为130℃，玻璃纤维增强后

可使这个数值再增加10℃。

长期使用温度可达120℃，同时又具有优良的耐寒性，脆化温度为-100℃。

低于100℃时，在负载下的蠕变率很低。

聚碳酸酯没有明显的熔点，在220-230℃呈熔融状态。

由于其分子链刚性大，所以它的熔体粘度较高。

电性能

聚碳酸酯由于极性小，玻璃化转变温度高，吸水率低，因此具有优良的电性能。

表2-31

列出了通用级聚碳酸酯的电性能。

表2-31通用级聚碳酸酯的电性能

电性能

20℃

125℃

体积电阻率/?

.cm

4.0x1016

2.0x1014

节电强度/（kV/mm）

薄膜

≥100

200

厚圆片

20-22

介电常数

50Hz

3.1

103Hz

3.1

3.0

介质损耗角正切

50Hz

（6-7）x10-4

7x10-4

103Hz

≤2x10-3

≤2x10-2

耐化学药品性能

聚碳酸酯对酸性及油类介质稳定，但不耐碱，溶于氯代烃。

PC有较好的耐水解性，但长期浸入沸水中易引起水解和开裂，不能应用于重复经受高压蒸汽的制品。

PC易受某些有机溶剂的侵蚀，虽然它可以耐弱酸、脂肪烃、醇的水溶液，但可以溶解在含氯的有机溶剂中。

遇到丙酮等酮类溶剂时会发生应力开裂现象。

聚碳酸酯的性能

聚碳酸酯是一种无定形、透明的热塑性聚合物，无味、无臭、无毒，具有综合均衡的机械性能、热性能及介电性能，是一种性能优良的工程塑料。

1.力学性能

聚碳酸酯具有优良的力学性能，其突出特点是冲击强度高，在热望性树脂中名列前茅。

蠕变性小，尺寸稳定性好，在低温下仍能保持较高的机械强度。

缺点是耐疲劳强度较低，容易产生应力开裂，耐磨性较差。

表2-3-1示出了通用级聚碳酸酯的机械性能。

图2-3-3示出了聚碳酸酯的应力-应变曲线。

图2-3-4～2-3-7分别示出了聚碳酸酯的拉伸强度、弯曲强度、弯曲弹性模量、冲击强度与温度的关系。

50g30

20MS・「「>■_

比例釁隔

27.6MPa

IU■

∩1i.I»・・」一JL

IJ0.20/10.60.81.0L.2Ll

应变

EI2-3-3聚碳酸酯的应力-应变曲线（23比）

■100∙1080C

S2-3-4聚碳酸酯的拉伸与温度的关系

OOOO^^

IXXIXn*IJ

SOl11L1

&）io0ioSa120

∙⅛i∣,⅛>C

图2-3-5聚碳酸酯的弯曲强度与温

度的关系

S"∙-r∕⅛⅛H⅛

Sl2-3-6聚碳酸酯的弯曲模量与温度的关］

聚碳酸酯的耐蠕变性在热塑性工程塑料中优于尼龙和聚甲醛，这是聚碳酸酯尺寸稳定性好的

重要标志。

表2-3-2和表2-3-3分别示出了聚碳酸酯在室温和100℃下的蠕变情况。

图

2-3-8为聚碳酸酯的蠕变曲线。

聚碳酸酯与其它大多数工程塑料相比，耐磨性较差，摩擦因数较大。

表2-3-4列举了不同

条件下聚碳酸酯的摩擦因数。

内应力产生的原因主要是由于强迫

聚碳酸酯制品的内应力和应力开裂是个较为突出的问题。

取向的人分子间相互作用造成的。

如果将聚碳酸的弯曲试样进行挠曲并放置一定时间，当超过其极限应力时便会发生微观撕裂。

图2-3-9示出了在一定应变下，发生微观撕裂时间与应力之间的关系。

从图中可知，当聚碳酸酯的平均分子量在2.4×104以上时，其可承受30MPa以上的应力；而当平均分子量为2.2×104时，则为20MPa左右。

当残留应力或制品所承受的应力在此数值以下时，一股不会发生应力开裂。

但是，如果聚碳酸酯制品在成型加工过程中因温度过高等原因发生分解老化，或者制品本身存在缺口或熔接缝，以及制品在化学气体中使用，那么，发生微观撕裂的时间将会大大缩短，其极限应力值也将大幅度下降。

表2-3-5示出了聚碳酸酯在不同载荷条件下的容许应力。

2．热性能

聚碳酸酯的耐热性较好，长期使用温度可达120℃，同叫又具有优良的耐寒性，脆化温度为-100℃。

表2-3-6示出了通用级聚碳酸酯的热性能。

聚碳酸酯没有明显的熔点，在220～230℃呈熔融状态，由于其分子链刚性大，所以它

的熔体粘度较高。

表2-3-7列举了聚碳酸酯熔体粘度与平均分子量的关系。

图2-3-10和2-3-11分别示出了聚碳酸酯的热导率、比热容与温度的关系。

3．电性能

聚碳酸酯由于极性小，玻璃化温度高，吸水率低，因此具有优良的电性能。

表2-3-8示出了通用级聚碳酸酯的电性能。

图2-3-12示出了聚碳酸酯的体积电阻率与温度的关系。

图

2-3-13示出了聚碳酸酯的介电强度与温度及试样厚度的关系。

4．耐化学药品性能

聚碳酸酯对酸性及油类介质稳定，但不耐碱，溶于氯代烃，长期浸入沸水中易引起水解和开裂。

表2-3-9示出了聚碳酸酯在室温下的耐化学药品性。

UoO∙oOl⅛1JIX—<匸YnEMTJI于K坟

图2-3-13聚硝

及试

1—20t:

Z—6C

-30050100150

⅛IJS∕1C

图》12聚碳酸酯的体积电阻率与温度的关系

5．老化性能

聚碳酸酯在波长为290nm附近的紫外线作用下，会发生光氧化反应而逐渐老化。

老化先从表面黄变开始，由于分支主链的断裂，导致分子量降低以及机械强度下降，最终发生龟裂。

因此，通常需要加入紫外线吸收剂以捉高聚碳酸酯的防老化性能。

另外，在聚碳酸酯树脂中，常含自少量未反应的裂酚A及副产物氯化钠等无机盐，它们的存在也会加速聚碳酸醋的光化过程。

在高温下，酸性介质中，游离裂酚A不稳定，它叫分解产生醌类化合物和苯酚，并使树脂变色。

聚碳酸酯主要商品的性能

表2-35列出了南京聚隆化学实业有限公司生产的聚碳酸酯的性能。

表2-36列出了宁波信高股份有限公司聚碳酸酯牌号、性能特点及应用，表2-37列出了其性能。

表2-38列出了美国GE公司Lexan聚碳酸酯的性能。

表2-35南京聚隆化学实业有限公司聚碳酸酯性能

性能

测试标准

CEA

CG4

CRC

CSA

CSR0

密度/（g/cm3）

ISO1183

1.17

1.32

1.21

1.44

1.14

拉伸强度/MPa

ISO527

100

断裂伸长率（%）

ISO527

弯曲强度/MPa

ISO178

170

简支梁缺口冲

击强度/

ISO180

（kJ/M2）

洛氏硬度（R）

ISO2039/2

116

热变形温度

（0.45MPa）/℃

ISO75

145

130

125

100

阻燃性

UL94

V-0

表面电阻/?

ISO167

1017

塑模收缩率（%）

0.5-0.7

吸水率

（23℃,24h）

ISO62

0.15

（%）

应用

电动工具

壳，头盔，纺

织纱管、梭子等

电动工具外

壳，摄像机等

外观部件

电器配件、插头插座、开关、骨架、灯具、绕线架

汽车仪表板、挡

泥板，电动工具、手机、计算机外壳，大型薄壁制件

计算机机架，手机外壳，打印机、复印机外壳

无卤阻PC/ABS合PC/ABS合金、

金，高流动无卤阻燃级

表2-36宁波信高股份有限公司聚碳酸酯牌号、性能特点及应用

类型

牌号

特征

应用

增强级

PC101，G2-G6

高强度，耐热，耐疲劳和

应力开裂，低收缩

开关部件、配电板、精密

仪器零件、相机外壳、各种小模数齿轮、水泵叶轮、电动工具外壳、纺织机轴瓦等

阻燃级

PC201

耐温、阻燃的电绝缘、耐

UL94V-0级，保持PC优良火焰的热圈、管子、邮电的物化性能通信交接箱部件、高级开关外壳

PC/ABS合金

PC301

高强度，高刚性，高冲击

强度，耐挠曲折，耐应力

开裂性优，加工性好

机械结构件、电器部件、

仪器仪表外壳、照相器材、

交通标志板

PC/PE合金

PC401

高冲击强度，耐沸水性，

耐应力开裂，加工性能好

电器部件、管、板、容器、

安全帽、纺织用纱管、电

动工具罩、电机外壳

表2-37宁波信高股份有限公司聚碳酸酯性能

性能

PC101-C4

PA201

PC301

PC401

热变形温度

（1.82MPa）/℃

137

135

120

125

冲击强度（缺口）/

（J/m2）

不断

拉伸强度/MPa

110

弯曲强度/MPa

140

98.2

玻纤含量（%）

密度/（g/cm3）

1.34

1.24

1.16

1.18

阻燃性（1.6/3.2mm，

UL94）

V-2

V-0

氧指数（%）

模塑收缩率（%）

0.2-0.4

0.4-0.6

0.5-0.7

表2-38美国GE公司Lexan聚碳酸酯的性能

（1）

性能

HF1110

141L

141

161

101

181

HP1

HP2

密度/（g/cm3）

1.2

熔体流动速率/

（g/10min）

12.5

10.5

8.5

1705

PDA批准状态

未批准

批准

最低推荐熔融温度

/℃

260

282

288

302

316

260

277

最高推荐熔融温度

/℃

280

304

316

329

343

282

293

收缩率（%）

0.007

短时间吸水率（%）

0.15

长时间吸水率（%）

0.35

屈服拉伸强度/MPa

断裂拉伸强度/MPa

65.5

68.9

65.5

68.9

屈服伸长率（%）

断裂伸长率（%）

120

130

135

120

125

压缩强度/MPa

拉伸模量/MPa

2378

弯曲模量/MPa

2309

2344

2309

2137

屈服弯曲强度/MPa

141

128

110

压缩模量/MPa

2378

洛氏硬度（R）

118

先比梁缺口冲击强度

641

747

801

907

641

694

（3.18mm）/（J/m）

热变形温度（455kPa）

138

/℃

热变形温度

127

132

127

129

（1.82MPa）/℃

玻璃化转变温度/℃

154

氧指数（%）

阻燃性（UL级）

介电常数（60Hz）

3.17

介电常数（1MHz）

2.96

损耗因数（60hz）

0.0009

损耗因素（1MHz）

0.01

耐电弧性/s

120

雾度（%）

折射指数

1.586

1.568

1.586

加工方式

注塑

挤出，注塑

注塑

通用型

应用

医用牌号

尺寸稳定

抗冲，高回

符合美国

性好，内

弹性和韧

中等流动

弹性和韧

药典法要

特征

脱模性

性，高流

性，中等

性，透明

性，粘度

求，透

好，高流

动性，透明

流动

高，透明

明，内脱

动性，透明

性，透明

模性好

表2-38美国GE公司Lexan聚碳酸酯的性能

（2）

性能

HP3

HP4

HP5

HW1210

940

3412

3413

4311

密度/（g/cm3）

1.2

1.24

1.35

1.43

1.2

熔体流动速率/

（g/10min）

12.5

10.5

8.5

PDA批准状态

批准

未批准

最低推荐熔融温度

/℃

288

302

266

288

316

最高推荐熔融温度

/℃

316

282

316

338

349

收缩率（%）

0.007

0.004

0.007

0.003

0.002

短时间吸水率（%）

0.15

0.16

0.14

0.12

长时间吸水率（%）

0.35

0.29

0.26

0.23

屈服拉伸强度/MPa

断裂拉伸强度/MPa

68.9

62.0

55.8

110.3

131.0

158.6

屈服伸长率（%）

断裂伸长率（%）

130

压缩强度/MPa

110

124

145

拉伸模量/MPa

2378

2241

5929

8618

11582

弯曲模量/MPa

2344

2206

2241

5515

7583

9652

屈服弯曲强度/MPa

压缩模量/MPa

2378

2241

5239

7790

10341

洛氏硬度（R）

118

122

121

先比梁缺口冲击强度

（3.18mm）/（J/m）

747

801

907

427

641

107

133

热变形温度（455kPa）

/℃

138

149

152

154

热变形温度

（1.82MPa）/℃

132

113

132

146

玻璃化转变温度/℃

152

166

氧指数（%）

30.5

阻燃性（UL级）

介电常数（60Hz）

3.17

3.01

3.17

3.35

3.53

介电常数（1MHz）

2.96

3.13

3.31

3.48

损耗因数（60hz）

0.0009

0.0011

0.0013

损耗因素（1MHz）

0.01

0.0073

0.007

0.0067

耐电弧性/s

120

雾度（%）

折射指数

1.586

1.59

加工方式

注塑

应用

医用牌号

通用型

耐蠕

符合美国

变，拉伸

药典Ⅵ要药典Ⅵ要药典Ⅵ要

粘度高，

强度

有色，耐

中等流动

高，低收

特征

求，透

化学品

性，阻燃，

高，低收

缩配

明，内脱

缩配

模性好

透明

方，尺寸

稳定性好

聚碳酸酯的成型特性

聚碳酸酯的成型加工性能优良。

在粘流态时，它可用注射、挤出等方法成型加工。

在玻璃化转变温度与熔融温度之间，聚碳酸酯呈高弹态，在

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