课程设计--聚碳酸酯的制备与性能研究.doc

高分子材料 课程设计说明书 题 目 聚碳酸酯的制备与性能研究 系 （院） 化学与化工系 专 业 材料化学 班 级 2009级1班 学生姓名 唐怀鹏 学 号 2009010789 指导教师 张新 职 称 讲师 2012年 08 月 聚碳酸酯的制备与性能研究 一、简介： 1.定义：聚碳酸酯是分子链中含有碳酸酯基(―OROCO―)的一类高分子聚合物的总称。随着R基种类的不同,可以分为脂肪族、脂环族、芳香族等聚碳酸酯,但目前仅双酚A型芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产,故通常所称的聚碳酸酯即双酚A型芳香族聚碳酸酯,英文名称为Polycarbonate(简称PC)，聚碳酸酯（PC）是一种无定形热塑性工程塑料。它具有极为优良的韧性、透明度和高的热变形温度等综合性能。 2、PC的分子结构有以下特点： A．PC的分子链为对称结构，简单规整，可结晶，但因结构条件很严格，所以在一般成型条件下，PC为无定形结构。 B．PC链节重复单元较长，而且主链上存在苯环，限制了分子的柔顺性，因此玻璃化温度较高，熔融温度也高，熔体粘度较大。 C．PC分子链结构中，既有柔顺的碳酸酯链段，又有刚性的苯环结构。因此使PC具有较为均衡的韧性和刚性。 D．PC分子链上的异甲基和醚键，赋予了PC分子链柔顺的性质。 E．PC分子链中含有羧基极性基团，电性能较好。链中还含有酯基，易吸潮水解 3.PC的应用 聚碳酸酯其他杰出的性能还有尺寸稳定性、优良的电性能和特有的耐燃性。主要应用领域为汽车、商业机器和仪表行业。它可部分仍是代替传统材料、金属、玻璃和木材。聚碳酸酯及聚碳酸酯掺共混物具有广泛用途的主要市场是汽车、板（采光）、电子、商业机器、照明和仪器以及许多特殊用途如高密磁盘、眼科用镜片和医用方面。当确定聚碳酸酯及其共混物的新用途时，要认识到设计因素的重要性，这是极关重要的。汽车应用包括尾部及侧面标志灯。头车灯和支撑件。聚碳酸酯共混物正在被用作仪表盘、保险杠、车体板和车轮盖。其他用途包括交通灯壳和信号灯镜片。透明性、韧性和高耐热性能使聚碳酸酯用作透明薄涂层是理想的。使用合适的紫外线稳定剂，聚碳酸酯可代替玻璃用于学校或户外照明的防破坏用途。眼科用镜片和安全眼镜是重要的用途。加硬涂层可用以增加耐用性。 电子和商业机器也是一主要市场部分。应用包括接插件、破碎机壳、齿轮、计算机壳、复印机壳和磁带盒。聚碳酸酯也用于激光高密记录磁盘，它提供极优的高密记录性能及耐用性。制仪器也消耗大量聚碳酸酯。高抗冲性、耐热性、耐用性及可着色性对真空吸尘器、混合器和电动工具等为设计提供了灵活性。 接触食品的应用包括：加仑水瓶、微波炉、灶具、啤酒瓶和罐、餐具及食物贮存容器。基于其透明和相关的耐破碎性，医学上的用途也具有较高的增长潜力。自从引入可用l射线消毒而没有令人不愉快的颜色变化的品级以来，聚碳酸酯在这一领域内的应用很好。建筑及结构上应用领域是一个尚未开辟的市场部分，如果聚碳酸酯及其共混物在成本上可与传统的建筑材料相竞争的话，则它们可以应用于这一市场。 ⑴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。目前，中国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2005年将达到14万t。 ⑵用于汽车制造工业 　　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、仪表板、加热板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保险杠等。根据发达国家数据，聚碳酸酯在电子电气、汽车制造业中使用比例在40%～50%，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2005年中国汽车总量将达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。 ⑶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、血液分离器等。 ⑷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。 ⑸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