1、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 /MPa60-70玻璃环转变温度 / 150拉伸率（ %）
2、60-130熔融温度 / 220-230弯曲强度 /MPa100-120比热容 /J/(g. )1.17弯曲弹性模量 /GPa2.0-2.5热导率 /W/(m. )0.24压缩强度 /MPa80-90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 / 340106 周期10.5疲劳强度 /MPa107 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
3、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
4、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20125体积电阻率 / ?.cm4.0x10162.0x1014节电强度 / （ kV/mm）薄膜100200厚圆片20-22介电常数50Hz3.13.1103Hz3.13.0介质损耗角正切50Hz(6-7)x10-47x10-4103Hz 2x10-32x10-2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
5、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
6、- 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。50g3020 MS_比例釁隔27.6 MPaIU 1 i. I 一J LIJ 0.2 0/1 0.6 0.8 1.0 L.2 Ll应变EI 2-3-3聚碳酸酯的应力-应变 曲线（23比）10 0 10 80 CS 2-3-4 聚碳酸酯的拉伸 与温度的关系OOOOIX X IX n* IJISOl 1 1 L 1 &) io 0 io Sa 120i, C图2-3-5聚碳酸酯的弯曲强度与温度的关系S-rHSl 2-3-6 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
7、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
8、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
9、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
10、裂。表 2-3-9 示出了聚碳酸酯在室温下的耐化学药品性。OoHo10Uo O o O l 1 J IX 匸YnEMTJI 于K坟图2-3-13聚硝及试120t : Z6C-30 0 50 100 150IJS1C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
11、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CEACG4CRCCSACSR0密度 / （ g/cm3）I SO11831.171.321.211.441.14拉伸强度 /MPaISO52760100555550断裂
12、伸长率（%）I SO527403202020弯曲强度 /MPaISO17870170758085简支梁缺口冲击强度/ISO1805510555040(kJ/M2 )洛氏硬度（ R）ISO2039/2116热变形温度（ 0.45MPa）/ ISO75145130125100阻燃性UL94V-0V-0表面电阻 /?ISO1671017塑模收缩率（%）0.5-0.70.5-0.7吸水率( 23 ,24h )ISO620.15（%）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
13、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
14、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-C4PA201PC301PC401热变形温度（ 1.82MPa） / 137135120125冲击强度（缺口） /（J/m2）101165不断拉伸强度 /MPa110735855弯曲强度 /MPa1408198.283玻纤含量（ %）20密度 / （ g/cm3）1.341.241.161.18阻燃性（ 1.6/3.2mm ，UL94）V-2
15、V-0HBHB氧指数（ %）31模塑收缩率（ %）0.2-0.40.4-0.60.4-0.60.5-0.7表 2-38 美国 GE 公司 Lexan 聚碳酸酯的性能（ 1 ）性能HF1110141L141161101181HP1HP2密度 / （ g/cm3）1.21.21.21.21.21.21.21.2熔体流动速率 /（ g/10min ）2512.510.58.5725251705PDA批准状态未批准未批准未批准未批准未批准未批准批准批准最低推荐熔融温度/260282288302316260260277最高推荐熔融温度/280304316329343282282293收缩率（ %）0.0
16、070.0070.0070.0070.0070.0070.0070.007短时间吸水率（ %）0.150.150.150.150.150.150.15长时间吸水率（ %）0.350.350.350.350.350.350.35屈服拉伸 强度 /MPa6262626262626262断裂拉伸强度 /MPa65.568.968.968.968.965.565.568.9屈服伸长率（ %）777667断裂伸长率（ %）120130130135135120120125压缩强度 /MPa86868686868686拉伸模量 /MPa2378237823782378237823782378弯曲模量 /MP
17、a23092344234423442344234423092137屈服弯曲强度 /MPa1411281109397979898压缩模量 /MPa2378237823782378237823782378洛氏硬度（ R）118118118118118118先比梁缺口冲击强度641747801907907907641694（ 3.18mm） / （ J/m ）热变形温度 （455kPa）138138138138138138138/热变形温度127132132132132132127129（ 1.82MPa） / 玻璃化转变温度 / 154154154154154氧指数（ %）252525阻燃性（ U
18、L 级）31111133介电常数（ 60Hz）3.173.173.173.173.173.17介电常数（ 1MHz）2.962.962.962.962.962.96损耗因数（ 60hz）0.00090.00090.00090.00090.00090.0009损耗因素（ 1MHz）0.010.010.010.010.010.01耐电弧性 /s120120120120120雾度（ %）11111111折射指数1.5861.5861.5861.5861.5861.5681.586加工方式注塑注塑注塑注塑注塑挤出，注塑注塑注塑通用型通用型通用型通用型通用型通用型应用医用牌号医用牌号医用牌号尺寸稳定抗冲
19、，高回抗冲，高回抗冲，高回抗冲，高回符合美国符合美国性好，内弹性和韧弹性和韧中等流动弹性和韧弹性和韧药典法要药典法要特征脱模性性， 高流性， 中等性，透明性， 粘度性， 粘度求， 透求， 透好， 高流动性，透明流动高，透明高，透明明， 内脱明， 内脱动性，透明性， 透明模性好模性好表 2-38 美国 GE 公司 Lexan 聚碳酸酯的性能（ 2 ）性能HP3HP4HP5HW1210940341234134311密度 / （ g/cm3）1.21.21.21.21.241.351.431.2熔体流动速率 /（ g/10min ）12.510.58.51610PDA批准状态批准批准批准未批准未批准
20、未批准未批准未批准最低推荐熔融温度/288288302266288316316最高推荐熔融温度/316316316282316338349收缩率（ %）0.0070.0070.0070.0040.0070.0030.0030.002短时间吸水率（ %）0.150.150.150.150.160.140.12长时间吸水率（ %）0.350.350.350.350.290.260.23屈服拉伸 强度 /MPa6262625962断裂拉伸强度 /MPa68.968.968.962.055.8110.3131.0158.6屈服伸长率（ %）7777断裂伸长率（ %）130130130909053压缩强
21、度 /MPa96969686110124145拉伸模量 /MPa23782378237822415929861811582弯曲模量 /MPa23442344234422062241551575839652屈服弯曲强度 /MPa9893979797978891压缩模量 /MPa23782378237822415239779010341洛氏硬度（ R）118118118122121121先比梁缺口冲击强度（ 3.18mm） / （ J/m ）747801907427641107107133热变形温度 （455kPa）/138138138138149152154热变形温度（ 1.82MPa） / 1
22、32132132113132146146146玻璃化转变温度 / 152166166166氧指数（ %）3530.53030阻燃性（ UL 级）33331911介电常数（ 60Hz）3.173.173.173.013.173.353.53介电常数（ 1MHz）2.962.962.962.963.133.313.48损耗因数（ 60hz）0.00090.00090.00090.00090.00090.00110.0013损耗因素（ 1MHz）0.010.010.010.010.00730.0070.0067耐电弧性 /s120120120120雾度（ %）1112折射指数1.5861.5861.5861.59加工方式注塑注塑注塑注塑注塑注塑注塑注塑应用医用牌号医用牌号医用牌号医用牌号通用型通用型通用型通用型耐蠕耐蠕耐蠕符合美国符合美国符合美国变， 拉伸变， 拉伸变， 拉伸药典 要 药典 要 药典 要粘度高，强度强度强度有色，耐中等流动高， 低收特征求， 透求， 透求， 透化学品性，阻燃，高， 低收高， 低收缩配明， 内脱明， 内脱明， 内脱缩配缩配模性好模性好模性好透明方， 尺寸方， 尺寸方， 尺寸稳定性好稳定性好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
