聚碳酸酯(PC)由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，現(xiàn)在已經(jīng)是五大工程塑料中增長速度最快的通用工程塑料。那么，這種材料如今應(yīng)用領(lǐng)域到底有哪些呢？下面模切之家?guī)黄鹆私饩厶妓狨?PC)在現(xiàn)代塑料工業(yè)的應(yīng)用。
在五大通用工程塑料中，PC( 聚碳酸酯) 是唯一具有良好透明性的產(chǎn)品。利用這一優(yōu)點，PC成功應(yīng)用于很多領(lǐng)域，其中包括電子電器、醫(yī)療用品、建筑節(jié)能、汽車部件等諸多正飛速發(fā)展的行業(yè)。
聚碳酸酯生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，在全球只有少數(shù)幾個大公司具備生產(chǎn)能力，國內(nèi)的生產(chǎn)廠家都是外資或合資公司，隨著北美和西歐地區(qū)在建筑和汽車行業(yè)方面需求的增加，亞洲地區(qū)尤其是中國正加大 PC生產(chǎn)投資規(guī)模。
1.PC應(yīng)用前景的優(yōu)劣勢分析
目前 PC的生產(chǎn)工藝主要有酯交換法和光氣法兩種。前者 由于需要餾出高沸點苯酚而難以達(dá)到高分子量。后者在反應(yīng)過程中使用了光氣這種劇毒原料，對于技術(shù)和安全環(huán)節(jié)提出了極高要求，如果加上苯酚本身也具有毒性這點，PC生產(chǎn)的準(zhǔn)入門檻使其具有一定的壟斷性。
1.優(yōu)勢
PC是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，具備較高的強(qiáng)度、延展性和韌性，具有出色的抗沖擊強(qiáng)度，同時電性能優(yōu)良，透光性好，透光率可超過 90% 。
另外其阻燃性方面的研究也相當(dāng)成熟，許多合金材料都選擇 PC作為改性物之一。PC用作板材隔熱性能是普通玻璃的 1.25 倍，抗沖擊強(qiáng)度是玻璃的 250 倍，而密度卻只有玻璃的一半，因此在建筑行業(yè)具有巨大的應(yīng)用潛力。
另外 PC易于模具加工，可替代目前某些汽車零件以達(dá)到減重節(jié)能的目的，尤其是我國的汽車行業(yè)在 PC的使用方面僅占總用量的 5%，與國外20%的比例相比，有很大的發(fā)展空間。
在電子電器行業(yè)，PC的高抗沖性，高熱變形溫度，絕緣性，耐火性以及尺寸穩(wěn)定性的綜合優(yōu)良性能，使其用量始終保持強(qiáng)勁增長。
鑒于每年國內(nèi)都要進(jìn)口幾十億的 PC滿足需求，市場前景非常樂觀。
2.劣勢
PC的用途雖然廣泛，但競爭者眾多，成本居高不下，在很多應(yīng)用領(lǐng)域可以被替代。
譬如對溫度和抗沖擊強(qiáng)度要求不高的電冰箱保鮮室和保護(hù)層，可以使用低成本的丙烯腈樹脂 ( SAN) 。
在一次性使用容器方面，透明PP，PET，PVC 更具競爭力。
在食品用具領(lǐng)域，本可以用作水瓶和嬰兒奶瓶的 PC產(chǎn)品由于被認(rèn)為含有雙酚 A 而在某些國家( 如歐盟、加拿大、美國) 受到限制。
PC產(chǎn)品正被迫向更好、更優(yōu)、更高端領(lǐng)域邁進(jìn)，對于其新產(chǎn)品開發(fā)能力及應(yīng)用領(lǐng)域探索提出了更高更廣泛的要求。
PC主要應(yīng)用領(lǐng)域
1.電子電器
PC在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好的絕緣性和強(qiáng)度，廣泛用作計算機(jī)及各種商用電器的外殼、蓋子和結(jié)構(gòu)部件。
可制作絕緣套管、線圈框架、電動工具殼體、電冰箱冷凍抽屜、真空吸塵器零件等，也可用于制造尺寸精度很高的零件，如計算機(jī)、錄像機(jī)、電視機(jī)以及交換器、繼電器等通信器材中的重要部件，由于其出色的光學(xué)透明性、光散射性及尺寸穩(wěn)定性，在42寸以上大屏幕 LCD 擴(kuò)散板中獲得應(yīng)用。
PC/ABS 合金不僅降低了成本，而且具有更好的加工性及抗紫外性能，可以用來生產(chǎn)注塑筆記本電腦及膝上電腦的薄壁部分。
2.建筑材料
長久以來，玻璃是現(xiàn)代生活的主要采光材料，但用于大面積建筑物屋頂要求“輕質(zhì)高強(qiáng)”，PC本身的高強(qiáng)度，低密度彌補(bǔ)了玻璃自重大，易碎特點，結(jié)合其安全性高，安裝簡便，可設(shè)計 性強(qiáng)等優(yōu)勢，從而在當(dāng)代建筑領(lǐng)域占據(jù)了一席之地。
當(dāng)然，僅靠材料本身的性質(zhì)優(yōu)勢還不足以完成一項宏大的建筑，正如水泥仍需鋼筋增強(qiáng)一樣，PC作為建筑材料加入了很多設(shè)計。
隨著PC板材生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)技術(shù)的提升，PC中空板作為一種新 型材料在建筑物屋面、面墻及幕墻方面注入了許多新的建筑元素。
這種板材又稱“陽光板”，可透過多數(shù)可見光，卻能阻擋大部分紅外線和紫外線，自然光通過該板材后在室內(nèi)形成柔和的漫反射而不致炫目，因此在工業(yè)廠房，體育館，展覽館，航空 港等大空間大進(jìn)深建筑中大量采用。
此外，PC板材由于出色的節(jié)能效果而被看作是一種綠色建筑材料。
3.汽車行業(yè)
傳統(tǒng)的車窗和天窗玻璃正在被更輕的 PC材料替代，低密度僅僅是發(fā)生這一變化的原因之一，塑料的優(yōu)良加工性能可以使汽車開發(fā)設(shè)計人員不斷創(chuàng)新，將高度彎曲的 PC板與汽車車 身結(jié)合起來，提高空氣動力效率。
PC天窗的發(fā)展?jié)摿薮?，中國生產(chǎn)的汽車每 3 輛就有 1 輛會配置天窗或全景天窗。高耐熱聚碳酸酯在生產(chǎn)聚光鏡和反射鏡部件時可直接進(jìn)行真空噴鍍金屬。
在照明系統(tǒng)中，PC可以用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜的前燈、尾燈和轉(zhuǎn)向燈，提高耐沖擊性，由于采用聚碳酸酯，前車燈罩質(zhì)量較無機(jī)玻璃減少了 0.5 ～ 1.4 kg。
PC合金由于具有高機(jī)械性能和良好的外觀，在汽車上主要用于外裝件和內(nèi)飾件，如 PC/ABS 合金具有優(yōu)異的耐熱性、耐沖擊性和剛性，良好的加工流動性和涂飾性，是制造汽車儀表板的理想材料，由其制成的儀表板無需進(jìn)行表面預(yù)處理，可以直接噴涂軟質(zhì)面漆或覆涂 PVC 膜。
4.醫(yī)療器械
典型的醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域包括高壓注射器、一次性牙科工具、外科手術(shù)面罩、血氧合器、血液收集器、血液分離裝置、外科手術(shù)裝置、腎透析設(shè)備、靜脈組件和醫(yī)用離心機(jī)等。
能承受高能輻射及高溫消毒而不損失物理性能和變黃以及提高耐化學(xué)品性防止開裂是 PC在該領(lǐng)域擴(kuò)大應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
Bayer 公司先后推出了多種醫(yī)用新品，其中 Makrolon Ｒx2440 是一種新型透明高流動性醫(yī)療級 PC材料，具有適宜生物相容性，能夠用于多種醫(yī)藥設(shè)備方面，例如靜脈注射、呼吸道、外科手術(shù)、腎臟治療和其他方面。
另外，PC還能作為耐腫瘤治療和清潔劑中的溶劑。這款醫(yī)用聚碳酸酯產(chǎn)品所具備的耐久性和耐化學(xué)性有助預(yù)防開裂，讓醫(yī)療專業(yè)人員能更安全地為腫瘤患者注入藥物。
5.其他領(lǐng)域
PC還可用于薄膜、光學(xué)透鏡及包裝領(lǐng)域。
薄膜最薄達(dá) 0.03 mm厚，無臭、無毒、高度透明的無色或微黃色，功能很多，有阻燃級、印刷級、防刮花、防靜電之分，可用于電力系統(tǒng)絕緣，特種印刷，手機(jī)等電子產(chǎn)品的視窗鏡片。
光學(xué)級 PC可用來制作高級攝象機(jī)、照相機(jī)、顯微鏡、望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)鏡片、眼鏡鏡片，具有優(yōu)異的抗沖擊性。
包裝方面主要用于大容量可重復(fù)使用的水瓶及食品用具。
結(jié)語
人類正處在新材料時代，材料的發(fā)展和利用是每一個材料科學(xué)家都在關(guān)注和思考的問題。
PC塑料以其優(yōu)異的力學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)性能格外引人注目，尤其是在高端的應(yīng)用如電子產(chǎn)品，汽車部件、醫(yī)療設(shè)備及現(xiàn)代建筑方面的工藝和技術(shù)日臻成熟，為其日后的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支撐。
在經(jīng)濟(jì)全球化的帶動下，人們對物質(zhì)需求的不斷提高必定會推動 PC這種內(nèi)在和外在都具備競爭力的產(chǎn)品的持續(xù)發(fā)展。
聚碳酸酯優(yōu)勢太多，以其高透光率、高折射率、高抗沖性、尺寸穩(wěn)定性及易加工成型等特點，在諸多辦公設(shè)備、家電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。未來，這種材料會被開發(fā)出更多的用途，為人們的生活帶來更多的便利。
