为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划polycarbonate,材料属性(共4篇)Polycarbonate聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。本文就聚碳酸酯的结构性能、合成工艺进展、应用范围、市场前景及未来发展趋势作一简单的介绍。1聚碳酸酯的主要特性名称：2，2-(4-羟基苯基)丙烷聚碳酸酯英文名称：Polycarbonate物化特性：聚碳酸酯是一种无定型、无味、透明的热塑性工程塑料，其相对密度为，具有良好的透光性，折光率为。聚碳酸酯主要特点是机械性能良好。既韧又刚、无缺口，冲击强度在热塑性塑料中名列前茅，接近玻璃纤维增强的酚醛或不饱和树脂，呈延性断裂。成型的零件可达到很精密的公差，并在很宽的范围内保持尺寸稳定，优于聚酰胺ABS和聚甲醛。热塑性好，热变性温度在135一145之间。与其他塑料相比，聚碳酸酯的线胀系数低，且加人玻璃纤维后能降低l/3。100以上长时间热处理，刚性稍有增加，弹性模量、弯曲强度、拉伸强度也随之增加，而抗冲值有所降低。在100以上退火，可消除内应力。聚碳酸酯具有良好的电性能，在较宽的湿度范围内，电绝缘性恒定，并耐电晕性。聚碳酸酯体积电阻率和介电强度与聚酯薄膜相当。另外还有自熄、易增强、阻燃、能着色等特性。2聚碳酸酯的生产技术现状聚碳酸酯于1953年由德国拜目公司首先研究成功，并于1958年实现了工业化生产，至今已有40多年历史，其工业生产方法主要有溶液光气法、酯交换法、界面缩聚光气法和非光气法。溶液光气法该工艺是将光气通入含有双酚A和酸接受剂的二氯甲烷溶液中进行反应，然后将聚合物从溶液中分离出来。与其它的生产方法相比，溶液光气法由于经济性较差己完全淘汰。酯交换法酯交换法又称传统熔融工艺，其实也是一种间接光气法工艺。它是以苯酚为原科，经过光气法反应生成碳酸二苯酯，然后在卤化锂或氢氧化锂等催化剂和添加剂存在下和双酚A进行酯交换反应，生成低聚物，再进一步缩聚得到聚碳酸酯产品3。尽管该工艺生产成本低于其它生产工艺，但由于其生产出的聚碳酸酯光学性能较差，催化剂易污染，并且由于存在副产品酚而导致产品分子量较低，应用范围有限，因此限制了该工艺的商业应用。界面缩聚光气法界面缩聚光气法工艺是将双酚A和烧碱溶液配制成双酚A钠盐，同时加入酚，然后送入光气反应器内。加入二氯甲烷，通光气进行光气化反应，反应完成后将反应液送到缩聚反应器内，加入三乙胺和烧碱溶液，进行缩聚反应。然后分离含有聚合物的有机相和水相，对有机相进行洗涤、干燥，最后成粒就得聚碳酸酯成品4。界面缩聚工艺是目前世界上聚碳酸酯的主要生产工艺。和其他工艺相比，该工艺适于规模生产和连续生产，生产出的产品纯净、易加工、产品分子量高，能满足各种用途。但由于生产中使用剧毒光气，且要用到二氯甲烷溶液和副产品氯化钠，对环境也有影响，目前也处于限制发展状态。因而开发不用光气来生产聚碳酸酯的新工艺成为近年来的研究热点。非光气法非光气法于1993年研究成功，由GE公司首先将此法实现工业化生产，生产能力万ta，现已扩建到4万吨a。它先以液相氧化碳基法生产碳酸二甲酯，再与醋酸苯酯交换生成碳酸二苯酯，然后在熔融状态下与双酚A进行酯交换，缩聚制得聚碳酸酯5。该工艺无副产物，也基本无污染，在生产过程中原料可以循环使用，降低了生产成本，特别是避免使用剧毒化学物质光气，因此深受世界各大公司的重视，纷纷致力开发。据报道日本国家材料和化学研究院已用碳基化法成功地合成了分子量为5000的聚碳酸酯，该预聚体进一步聚合可制得商品级聚碳酸酯6。中科院成都有机化学研究所承坦的碳酸二甲酯与苯酚交换合成碳酸二苯酯的小试项目已通过中科院鉴定，技术达到国际先进水平，这标志着我国在开发非光气法生产聚碳酸酯工艺方面迈出了可喜的一步。非光气工艺生产聚碳酸酯是一种全封闭、无副产物、污染很少、符合环境要求的绿色工艺，是今后聚碳酸酯工艺的发展方向，预计在未来聚碳酸酯生产中将逐渐占据主导地位。3聚碳酸酯的生产及消费现状国外聚碳酸酯的生产及消费国外聚碳酸酯生产源于1956年，首先在德国、依次在日本、西欧和美国实现了工业化生产。从20世纪80年代起，世界聚碳酸酯的生产能力增长较快，1988年生产能力仅为/a，而到XX年时世界聚碳酸酯的生产能力已超过了220Mt/a，总产量约为190Mt，是近年来增长最快的工程塑料之一。预计到XX年，全球将有150Mt/a的新增聚碳酸酯装置投产，届时世界聚碳酸酯的生产能力将达到330Mta。表1为XX年国外聚碳酸酯的主要生产厂家及生产能力。近年来世界聚碳酸酯工业发展呈现以下两大特点：一是生产更集中和垄断。主要集中于几大著名公司中，如德国的Bayer、英国的帝人化学、美国的GE和Dow等，这几家公司生产能力占世界总生产能力的80左右，控制着世界聚碳酸酯的生产与市场。二是亚洲发展迅速，1995年以前世界聚碳酸酯生产装置主要位于美国、西欧等工业发达国家和地区，近年来随着亚洲经济逐步恢复，对工程塑料的需求越来越强劲，世界著名聚碳酸酯生产商看好亚洲市场，如Bayer、Dow等纷纷来亚洲投资建厂，准备在这一巨大市场的竞争中占据先机。国外聚碳酸酯应用最大的市场是电子/电气(包括计算机、办公设备和光盘)，透明薄板、片材以及汽车工业。表2列举了XX年主要地区聚碳酸酯各领域的消费份额。表2XX年主要地区聚碳酸酯各领域的的消费份额国内聚碳酸酯的生产及消费现状我国是聚碳酸酯开发最早的国家之一，早在1958年由沈阳化工研究院首先开发成功酯交换法工艺，并于1965年在大连塑料四厂建成100吨/年的生产装置。到70年代末期，采用国内技术生产聚碳酸酯的企业先后多达20余家，总生产能力已超过3000吨/年。但是由于工艺技术落后、设备简陋，以及原料来源等问题，致使产品质量差，消耗高，迫使多数企业停产。目前，维持正常生产的企业只有上海申聚化工厂，重庆长风化工厂和常州有机化工厂，总生产能力为5600t/a，但产量还不足1000t，且大部分自用。国内聚碳酸酯的生产远远满足不了市场需求，完全依靠进口。1995年我国聚碳酸酯的表观消费量为万t，而到XX年迅速增长到万t，6年间平均增长率高达34%。预计今后几年我国聚碳酸酯的需求增长率约为9%，到XX年的消费量将达到36万t。表3列举了我国聚碳酸酯的生产厂家及生产能力。表3我国聚碳酸酯的生产厂家及生产能力近年来随着我国经济的快速发展，汽车行业、建筑行业及光盘业已经成为聚碳酸酯需求增长最快的领域。预计今后几年我国聚碳酸酯的消费领域主要集中在以下几个方面：电子电器(消费量17万t)、玻璃板材(10万t)、光盘(4万t)、饮水桶(3万t)、照明、玩具以及工业零部件等(约2万t)。4聚碳酸酯的应用聚碳酸酯按功能特性可分为一系列品级，如通用级、透明级、医药食品级，阻燃、耐热、耐候、润滑、玻璃纤维增强、无机物填充、电磁屏蔽、抗静电等品级和复合品级。各品级又可进一步按树脂熔体指数或混配改性添加物成分不同，细分为更多的具体牌号。一些大的生产厂商可提供几十个品级、上百个牌号的产品。聚碳酸酯的应用开发是向高复合、高功能、专用化、系列化方向发展，目前已推出了光盘、汽车、办公设备、箱体、包装、医药、照明、薄膜等多种产品各自专用的品级牌号。用于建材行业聚碳酸酯板材具有良好的透光性，抗冲击性，耐紫外线辐射及其制品的尺寸稳定性和良好的成型加工性能，使其比建筑业传统使用的无机玻璃具有明显的技术性能优势。经压制或挤出方法制得的聚碳酸酯板材重量是无机玻璃的50%，隔热性能比无机玻璃提高25，冲击强度是普通玻璃的250倍，在世界建筑业上占主导地位，约有1/3用于窗玻璃、商业橱窗等玻璃制品。另外，由聚碳酸酯制成的具有大理石外观及低发泡木质外观的板材也将在建筑业和家俱行业中大显身手。目前，国内建有聚碳酸酯建材中空板生产线20余条，年需用聚碳酸酯7万t左右，预计到XX年将达到14万t。用于汽车制造工业轻型化、安全化是汽车制造业所追求的重要目标。聚碳酸酯具有良好的抗冲击、抗热畸变性能，而且耐候性好、硬度高，因此适用于生产轿车和轻型卡车的各种零部件，其主要集中在照明系统、(转载于:写论文网:)仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。尤其在汽车照明系统中，充分利用聚碳酸酯易成型加工的特性，将车灯头部、连接片、灯体等全部模塑在透镜中，设计灵活性大、便于加工，解决了传统玻璃制造头灯在工艺技术上的困难。根据发达国家数据，聚碳酸醋在电子电气、汽车制造业中使用比例在4050，目前中国在该领域的使用比例只占10左右，电子电气和汽车制造业是中国迅速发展的支柱产业，未来这些领域对聚碳酸醋的需求量将是巨大的。预计XX年我国汽车总量将达300多万辆，届时需求量也将达到3万t，因而聚碳酸酯在这一领域的应用是极有拓展潜力的。用于生产医疗器械由于聚碳酸酯制品可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒，且不发生变黄和物理性能下降，因而被广泛应用于人工肾血液透析设备和其他需要在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液充氧器、血液收集存储器、血液分离器等等。用于航空、航天领域近年来，随着航空、航天技术的迅速发展，对飞机和航天器中各部件的要求不断提高，使得PC在该领域的应用也日趋增加。据统计，仅一架波音型飞机上所用聚碳酸酯部件就达2500个，单机耗用聚碳酸酯约2吨。而在宇宙飞船上则采用了数百个不同构型并由玻璃纤维增强的聚碳酸酯部件及宇航员的防护用品等。用于包装领域近年来，在包装领域出现的新增长点是可重复消毒和使用的各种型号的储水瓶。由于聚碳酸酯制品具有质量轻，抗冲击和透明性好，用热水和腐蚀性溶液洗涤处理时不变形且保持透明的优点，目前一些领域PC瓶已完全取代玻璃瓶。我国上海塑料工业公司已形成年产50万只可重复使用的PC饮用水瓶的能力，年耗聚碳酸酯树脂200300吨。据预测，随着人们对饮用水质量重视程度的不断提高，聚碳酸酯在这方面的用量增长速度将保持在10以上，预计到XX年将达到6万t。用于电子电器领域由于聚碳酸酯在较宽的温、湿度范围内具有良好而恒定的电绝缘性，是优良的绝缘材料。同时，其良好的难燃性和尺寸稳定性，使其在电子电器行业形成了广阔的应用领域。聚碳酸酯树脂主要用于生产各种食品加工机械，电动工具外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽屉和真空吸尘器零件等。而且对于零件精度要求较高的计算机、视频录像机和彩色电视机中的重要零部件方面，聚碳酸酯材料也显示出了极高的使用价值。用于光学透镜领域聚碳酸酯以其独特的高透光率、高折射率、高抗冲性、尺寸稳定性及易加工成型等特点，在该领域占有极其重要的位置。采用光学级聚碳酸配制作的光学透镜不仅可用于照相机、显微镜、望远镜及光学测试仪器等，还可用于电影投影机透镜、复印机透镜、红外自动调焦投影仪透镜、激光束打印机透镜，以及各种棱镜、多面反射镜等诸多办公设备和家电领域，其应用市场极为广阔。聚碳酸酯在光学透镜方面的另一重要应用领域便是作为儿童眼镜、太阳镜和安全镜和成人眼镜的镜片材料。近年来，世界眼镜业聚碳酸酯消费量年均增长率一直保持在20以上，显示出极大的市场活力。用于光盘的基础材料近年来，随着信息产业的倔起，由光学级聚碳酸酯制成的光盘作为新一代音像信息存储介质，正在以极快的速度迅猛发展。聚碳酸酯以其优良的性能特点因而成为世界光