一、簡介

聚碳酸酯(簡稱PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，是透明的無色或微黃色強韌固體，透明性僅次于PMMA和PS，透光率可達89%，無味、無毒，著色性好，可制成各種色彩鮮艷的制品。

表1 聚碳酸酯的基本屬性

沒有特別說明，通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種，以下便是雙酚A型聚碳酸酯的結構式。

圖：2,2'-雙（4-羥基苯基）丙烷聚碳酸酯

主鏈上基團對PC的影響

1.苯撐基：龐大的剛硬基團，限定了分子鏈段的內旋；

2.酯基：強極性基團，提供了較大的分子間力使分子鏈互相束縛，削弱分子鏈柔性；

苯撐基和酯基決定了PC是屬性剛性較強的大分子。因此，聚合物的玻璃化溫度和熔融溫度較高、熔體粘度高，分子鏈在外力作用下不易滑移，抗形變能力強，力學強度高，耐溶劑性和耐水性好。

二、發展歷史

1953年：拜耳公司首次獲得聚碳酸酯（PC）。

1958年：拜耳公司以熔融酯交換法進行PC的中規模工業化生產。

1960年：美國通用公司半工業化投產

我國在1958年著手研發，1965年工業化建廠

80年代后，PC的應用需求迅速地增長，80年代的增長速度接近13%，90年代保持在8~9%

三、分類

根據-R-基團的不同，聚碳酸酯可分為脂肪族、脂環族、芳香族以及脂肪-芳香族等幾類型。無特別說明的情況下，通常所說的聚碳酸酯都是指雙酚A型聚碳酸酯及其改性品種。

根據用途，聚碳酸酯可分為防靜電PC，導電PC，加纖防火PC，抗紫外線耐候PC，食品級PC，抗化學性PC。

圖2：食品級PC粒子

四、合成工藝

圖3：PC的合成方法

1.   酯交換法

在堿性催化劑、高溫、高真空的條件下，使雙酚A與碳酸二苯酯進行酯交換，脫出苯酚，縮聚成聚碳酸酯。更具體詳情，可以點擊藍色鏈接進行查看：→全面解析-聚碳酸酯Polycarbonate(PC)

2.   光氣法

將雙酚A先轉變成鈉鹽，以雙酚A鈉鹽的NaOH水溶液為一相，以通入光氣的二氯甲烷為另一相，在常溫常壓下進行界面縮聚。關于國內PC原料的合成工藝，可以點擊藍色鏈接：→ 中國PC原料合成工藝獲新進展打破國外壟斷

五、成型工藝及注塑常見缺陷分析

1.成型工藝

PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工，最重要的加工方法是注塑。成型之前必須預干燥，水分含量應低于0.02%，微量水份在高溫下加工會使制品產生白濁色澤，銀絲和氣泡，PC在室溫下具有相當大的強迫高彈形變能力。

表2  聚碳酸酯成型工藝

2.   常見注塑缺陷分析

PC是一種較難加工的塑料。因此，在制品成型過程中往往會出現變色、黃紋、黑點、氣泡、冷料斑、亂流痕等缺陷。

1）應力問題

（a）→PC消除內應力開裂解決方案

（b）→PC產品應力開裂的解決辦法

（c）→知曉的這八點小妙招能助您在PC注塑中減少內應力

2）射影、黑點等

（a）→三菱PC透明制品色澤變成透明黑怎么回事？

（b）→晶瑩剔透PC注塑時出現有射影解決方案

圖4：PC注塑時制品有射影案例

3）表面有起皮

→【注塑】PC料不加玻纖卻表面起纖是何故？

圖5：PC料不加纖起皮

4）其他問題

（a）→老師傅整理出的PC料注塑難題匯總（干貨，超級實用！）

（b）→PC-聚碳酸酯注塑常見缺陷分析及解決方法

六、PC的改性方向及主要生產商家

1.   PC為什么要改性？

改善應力開裂、流動性不佳

2.   PC的改性方向有哪些?

增韌、增強、阻燃和合金化等，更多關于PC改性的詳情，可以點擊藍色鏈接進行查看：

（1）→常見4類改性聚碳酸酯改性材料(PC)

（2）→從PC/ABS、ABS領域專利統計說起：改性塑料行業沒有人獨統江湖

3.   改性品種有哪些？

表3 PC常見的改性品種

4.   主要生產商家

PC的主要生產商家主要有：沙特基礎工業公司、拜耳、日本三菱、LG化學、臺化出光、臺灣奇美、韓國三星、嘉興帝人、新加坡帝人、陶氏、三星第一毛織、俄羅斯喀山、泰國三菱、寧波浙鐵大風化工等。更多詳情，可以點擊藍色鏈接，進行查詢：

1）寧波浙鐵大風化工

→5.1好消息：解讀我國首個萬噸以上聚碳酸酯裝置投產

2）SABIC

→以SABIC PC樹脂為例，掌握牌號分類、命名與應用

3) 拜耳

（a）→【收藏】德國拜耳公司模克隆（PC）牌號及應用大全

（b）→拜耳Apec是一種特殊的聚碳酸酯

六、應用

1.   汽車（優良抗沖擊、抗熱畸變性能，且耐候性好、硬度高）

適用于生產轎車和輕型卡車的各種零部件。用途主要集中在照明系統、儀表板、加熱板、除霜器以及PC合金制的保險杠等。

a）門把手：→奧迪、大眾等車內門把手為何選用電鍍級PC/ABS？

圖6：PC/ABS電鍍門把手（圖來源于錦湖日麗）

2.   電子電器（良好的電絕緣性、阻燃性、尺寸穩定性）

主要應用于重載插頭座和墻壁插板、連接器、電子產品外殼、終端接線柱等。

a）3C行業

→塑料何以“高大上”進入3C電子產品？以PC聚碳酸酯為例

b）手機外殼

→無鹵阻燃PC/ABS在手機外殼中的應用

圖7：聚碳酸酯手機外殼（魅族）

3.   光學（高透光率、高折射率、高抗沖擊性、尺寸穩定性及易加工成型）

主要應用領域：光盤、鏡片、照明等

→【視頻】從PC顆粒到成品光盤，全程自動化的流水生產

圖8：PC應用于照相機鏡片

4.   建筑（高透、抗沖、耐溫、耐紫外線、尺寸穩定）

應用于：PC板材。

圖9：PC板材用于建筑材料

5.   包裝

PC在包裝領域主要是制造20L左右的大水瓶。由于質量輕、抗沖擊和透明性好，用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時不變形且保持透明，除個別高消費市場外，PC瓶已取代玻璃瓶。

圖10：PC瓶

6.   醫療器械

PC或其改性品種具有良好的韌性和剛性，同時兼有耐熱、耐輻射性能，滿足醫療領域的高溫、高壓消毒處理和經受高能輻射處理要求，主要用于制造人工血液透析設備、血液采集器、高壓注射器、外科手術面罩及其它需在透明、直觀條件下操作并需反復消毒的醫療設備中。

圖11：PC應用于注射器

文章由艾邦高分子整理編輯

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