Поликарбонат (ПК):от производства к производительности – подробное руководство

Опубликовано 28 сентября 2022 г.

Ранее опубликовано на fastradius.com 28 сентября 2022 г.

С момента своего появления в середине 20 века поликарбонат стал основой современного производства. Мировое производство сейчас достигает примерно 2,7 миллиона тонн в год. На протяжении десятилетий компании разрабатывали целый ряд марок — некоторые из них армированы стекловолокном, другие — УФ-стабилизаторами — для удовлетворения конкретных требований к производительности.

Поликарбонат — это аморфный термопласт, который обеспечивает исключительную устойчивость к теплу, ударам и широкому спектру химикатов. Его прочность и стабильность размеров делают его предпочтительным материалом для компонентов, которые должны выдерживать многократную стерилизацию или высокие механические нагрузки, таких как автомобильные детали и медицинские приборы.

Как производят поликарбонат

Хотя основной химический состав остается прежним, производители различаются в деталях процесса. Традиционное производство основано на конденсационной полимеризации бисфенола А и карбонилхлорида, высокотоксичного реагента. Многие фирмы теперь заменяют дифенилкарбонат, чтобы устранить эту опасность.

Независимо от источника карбонила, реакция начинается с бисфенола А, растворенного в гидроксиде натрия, который затем смешивается с карбонилхлоридом или дифенилкарбонатом в органическом растворителе. В результате полимеризации образуется жидкий полимер, который впоследствии осаждается (часто путем добавления этанола) или испаряется с образованием твердых гранул.

Поликарбонат обычно поставляется в виде стержней, цилиндров или листов, и ему можно придать форму путем термоформования, экструзии, выдувного формования или, чаще всего, литья под давлением. Его термопластичная природа позволяет многократное нагревание и охлаждение без существенного ухудшения качества, что делает его идеальным для сложных деталей большого объема.

Во время литья под давлением поликарбонат требует высоких температур и давлений. Типичные температуры плавления составляют от 280°C до 320°C, а температура формы - от 80°C до 100°C. Эти диапазоны меняются в зависимости от оценки; Для высокотемпературного поликарбоната может потребоваться температура плавления 310–340 °C и форма для формования 100–150 °C, тогда как смесь PC-ABS плавится при 240–280 °C и формуется при температуре всего 70 °C.

Основные свойства и механические характеристики

Все сорта поликарбоната имеют несколько общих черт:исключительную прочность, легкую конструкцию и впечатляющую термическую стабильность. Они могут сохранять ударопрочность до 140°C, что позволяет многократно стерилизовать в автоклаве. Прозрачность превышает 90 %, химическая стойкость распространяется на разбавленные кислоты, масла, смазки, алифатические углеводороды и спирты.

Типичные значения стандартной оценки:

• Удельный вес:1,21.
• Температура плавления:295–315°C.
• Температура формы:70–95°C.
• Температура теплового отклонения:137°C при давлении 0,45 МПа.
• Прочность на разрыв:61 МПа.
• Прочность на изгиб:90 МПа.
• Усадка:0,5–0,7 %
• Твердость по Роквеллу:118R.

Потенциальные недостатки включают чувствительность к длительному воздействию воды с температурой выше 60°C, чувствительность к царапинам на поверхности, более высокую стоимость производства по сравнению с некоторыми альтернативами, а также уязвимость к разбавленным щелочам и некоторым ароматическим или галогенированным углеводородам. Составы, в которых отсутствуют УФ-стабилизаторы, могут со временем пожелтеть под воздействием солнечного света.

Обычные повседневные приложения

Упругость и оптическая прозрачность поликарбоната делают его фаворитом в автомобильном секторе, где линзы фар и указателей поворота должны выдерживать частые удары. В медицинской сфере материал используется в инкубаторах, корпусах для диализа, фильтрах крови, резервуарах, оксигенаторах и хирургических инструментах. Его прозрачность помогает врачам контролировать поток жидкости и состояние крови.

Бытовая техника, такая как миксеры, фены, холодильники и электробритвы, также изготовлена из поликарбоната. Другие области применения включают наружное освещение, ограждения машин, защитное снаряжение, пуленепробиваемые стекла, коробки предохранителей, корпуса телевизоров, кровлю, световые люки, теплицы, багаж, очки и контейнеры для напитков, включая детские бутылочки и многоразовые бутылки с водой.

Начало работы с поликарбонатом

Выбор подходящей марки поликарбоната имеет решающее значение. Партнерство с таким опытным производителем, как SyBridge, может помочь командам разработчиков разобраться в нюансах материала и выбрать лучшую рецептуру для своего применения. Если вам интересно, подойдет ли поликарбонат для вашего следующего проекта, создайте учетную запись и загрузите файлы деталей или свяжитесь с нами сегодня, чтобы начать.