工程塑料ABS和PC材料的区别
PC材料说明
PC是聚碳酸酯的简称,聚碳酸酯的英文是Polycarbonate,简称PC工程塑料,PC材料其实就是我们所说的工程塑料中的一种,作为被世界范围内广泛使用的材料,PC有着其自身的特性和优缺点,PC是一种综合性能优良的非晶型热塑性树脂,具有优异的电绝缘性、延伸性、尺寸稳定性及耐化学腐蚀性,较高的强度、耐热性和耐寒性;还具有自熄、阻燃、无毒、可着色等优点,在你生活的各个角落都能见到PC塑料的影子,大规模工业生产及容易加工的特性也使其价格极其低廉。
PC特性:
耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内都有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性 能好,不需要添加剂就具有UL94 V-0级阻燃性能。但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大,聚碳酸酯同聚甲 基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
ABS介绍:
ABS工程塑料即PC+ABS(工程塑料合金),在化工业的中文名字叫塑料合金,之所以命名为PC+ABS,是因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能,又具有ABS树脂优良的加工流动性。所以应用在薄壁及复杂形状制品,能保持其优异的性能,以及保持塑料与一种酯组成的材料的成型性。ABS工程塑料*大的缺点就是质量重、导热性能欠佳。它的成型温度取于它们俩者原料的之间温度,就是240--265度,温度太高ABS会分解,太低PC料的流动性**。
PC混合:
PC/ABS合金,PC与ABS共混物可以综合PC和ABS的优良性能,提高ABS的耐热性、抗冲击和拉伸强度,降低PC成本和熔体粘度,改善加工性能,减少制品内应力和冲击强度对制品厚度的敏感性。PC/ABS合金发展迅速,全球产量约为80万吨/年左右,世界各大公司纷纷开发推出PC/ABS合金新品种,如阻燃、玻纤增强、电镀、耐紫外线等品种,尤其是在汽车工业中得到广泛应用,另外还广泛应用于计算机、复印机和电子电气部件等。我国也开始一定研究和生产,如上海杰事杰公司的PC/ABS合金材料已应用于汽车装饰件、灯壳和耐热电器壳体;中科院长春应用化学所开发的高耐热、高耐热高抗冲、高耐热阻燃三个品级的PC/ABS合金材料已被国内数家汽车制造公司使用,用做前装饰板、仪表板及物品箱盖专用料等。兰州大学研究在PC/ABS共混体系中加入高压聚乙烯进行增容改性,得到混合物流动性好且低温韧性与模量几乎不受影响,适用于制作薄壁板材;国内研究人员为了降低PC/ABS两相之间的界面能,在PC和ABS中加入抗冲击剂MBS,合金的空冲击度可以达到极高值,PC/ABS/MBS外观呈象牙白、质地均匀、手感**。
PC/PS合金
该合金为部分兼容、非晶/非晶体系。在PC中加入PS可以降低PC粘流活化能,从而改善PC的加工流动性,加入少量的PS可使PC熔体粘度大幅度下降,PS在PC中还可以起到刚性有机填料的作用,PC与PS均为透明材料,二者折射率非常接近,因此PC/PS合金透明,具有良好的光学特性。PC/PS合金组成对合金力学性能、热性能和加工性能影响较大,随着PS含量的增加,PC/PS体系的流动性增加,硬度、拉伸强度和冲击强度提高,而热变形温度下降。当PS含量在某一值时候,冲击强度和拉伸强度出现极大值。因此选择合适的PC和PS配比,可以制得高性能的PC/PS合金。另外增容剂对PC/PS共混体系的性能有较大影响,通常选用苯乙烯,通过在PC末端引发双键接枝苯乙烯,得到接枝聚合物对PC/PS共混体系有增容作用,可以大大提高PC与PS兼容性,这种材料适合制作光盘等。PC/PS合金应用范围不断扩大,新品种不断涌现,如日本推出的PC/PS合金Novally x 7000, 同ABS一样,易上漆及进行油墨印刷;日本出光石化推出不合卤素的PC/PS阻燃合金系列,与阻燃ABS相比,具有韧性高、流动性好、刚性高、阻燃性好等特点。
PC/PBT合金
PC/PBT合金,PBT具有优异的力学性能、耐化学腐蚀及易成型等特点,将PBT与PC共混制得合金材料可以提高PC流动性、改善了加工性能和耐化学药品性。由于PBT是结晶聚合物,与PC共混时易发生相分离,界面粘结不好,因而其冲击韧性不理想,通常加入一定量弹性体以提高共混物的冲击强度。如热塑弹性体乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物的锌盐,对PC/PBT共混体系起到增容增韧作用。另外加入一些结晶成核剂可以提高共混体系结晶度;在PC/PBT共混体系中加入少量低压聚乙烯,可以提高共混物的流动性,对共混体系起增韧作用,并可改善合金的外观;在PC/PBT中加入乙烯/乙酸乙烯酯共聚物可以进一步增强兼容性并提高耐冲击强度;PC与PBT之间发生酯化反应,可以提高其兼容性,日本科研人员用PC和PBT在酯交换催化剂存在下,制得PC/PBT共混物,综合性能良好,而且具有较好透明性;用与PC折光率相近的玻璃纤维增强PC/PBT,不但体系综合性能优良,且透明性好,可以做玻璃代替材料。国外PC/PBT合金产品主要用于汽车保险杠、包装薄膜材料、汽车底座和座位等。
PC/PET合金
PET具有较好的力学性能和耐化学药品性,PC/PET既有PC的刚性和耐热性,又有PET的耐溶剂性,而且PET的加入还能改善PC的加工流动性。国内研究人员发现,当PC/PET比例为1/3的时候,两相之间形成了界面层,此时PC/PET兼容性*好。另外PC与PET发生酯交换反应是提高兼容性*好的办法之一,其中催化剂种类选择对反应影响非常大,通过研究发现镧系催化剂与传统的催化剂(如钛类)相比有较高的催化活性,而且没有副反应,同时发现酯交换反应主要发生于两相界面处。在PC/PET共混体系中,加入弹性体如聚丙烯酸丁酯,可以提高合金的韧性和抗冲击强度。
关于PC合金的研究与开发日新月异,还有多种PC合金不断被开发并推向市场 ,尤其是聚酯共混改性PC,如PET/PCL(由乙二醇、低分子量聚己内酯和对苯二甲酸共聚而成的多嵌段共聚酯)与PC共混改性;由1,4-环已烷二甲醇、乙二醇和对苯二甲酸制的聚酯与PC共混改性,可以明显提高PC弯曲弹性模量、拉伸强度等;聚己内酯以玻璃纤维作为增强材料,用酯交换催化剂促进聚己内酯与PC进行共混改性,可以得到加工性能好、高刚性的透明材料;聚(1,4-环己烷二甲酸-1,4-环己烷二甲醇)酯改性PC,可以明显改善PC的透明性和耐黄变性能,可以用作光盘材料;液晶聚酯改性PC,可以用来改善PC的熔融加工性能和力学性能。
注塑工艺:
塑料的处理
PC塑胶原料的吸水率较大,加工前一定要预热干燥,纯PC干燥120℃,改性PC一般用110℃温度干燥4小时以上。干燥时间不能超过10小时。一般可用对空挤出法判断干燥是否足够。再生料的使用比例可达20%。在某些情况下,可100%的使用再生料,实际份量要视制品的品质要求而定。再生料不能同时混合不同的色母粒,否则会严重损坏成品的性质。
注塑机选用
PC塑料制品由于成本及其它方面的原因,多用改性材料,特别是电工产品,还须增加防火性能,在阻燃的PC和其它塑料合金产品成型时,对注塑机塑化系统的要**混合好、耐腐蚀,常规的塑化螺杆难以做到,在选购时,一定要预先说明。
模具及浇口设计
常见模具温度为80-100℃,加玻纤为100-130℃,小型制品可用针形浇口,浇口深度应有*厚部位的70%,其它浇口有环形及长方形。浇口越大越好,以减低塑料被过度剪切而造成缺陷。排气孔的深度应小于0.03-0.06mm,流道尽量短而圆,脱模斜度一般为30′-1左右。
熔胶温度
可用对空注射法来确定加工温度高低。一般PC塑料加工温度为270-320℃,有些改性或低分子量PC塑胶原料为230-270℃。
注射速度
多见用偏快的注射速度成型,如打电器开关件。常见为慢速-快速成型。
背压
10bar左右的背压,在没有气纹和混**况下可适当降低。
滞留时间
在高温下停留时间过长,物料会降质,放也CO2,变成黄色。勿用LDPE、POM、ABS或PA清理机筒。应用PS清理。
注意事项
有的改性PC塑胶原料,由于回收次数太多(分子量降低)或各种成分混炼不均,易产生深褐色液体泡。
PC性能:
物理特性
PC是一种非晶体工程材料,具有特别好的抗冲击强度、热稳定性、光泽度、抑制**特性、阻燃特性以及抗污染性。PC的缺口伊估德冲击强度(otched Izod impact stregth)非常高,并且收缩率很低,一般为0.1%~0.2%。
化学特性
PC有很好的机械特性,但流动特性较差,因此这种材料的注塑过程较困难。在选用何种品质的 PC材料时,要以产品的*终期望为基准。如果塑件要求有较高的抗冲击性,那么就使用低流动率的PC材料;反之,可以使用高流动率的PC材料,这样可以优化注塑过程。
PC塑胶原料它是一种新型的热塑性塑料,透明的度达90%,被誉为是透明金属。它刚硬而具有韧性,具有较高的冲击强度,高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度、良好的电绝缘性能及耐热性和无毒性,可以通过注射、挤出成型。PC塑料的热性能优异,可在-100℃-130℃之间长期使用,脆化温度在-100℃以下。
虽然聚碳酸酯具有耐开裂和耐药品性较差,高温易水解,与其它树脂的相容性差,润滑性能不好,但是,可以通过加入其它的树脂或者无机填充剂进行改性,从而获得十分优异的性能。
应用范围
光学照明:用于制造大型灯罩、防护玻璃、光学仪器的左右目镜筒等,还可广泛用于飞机上的透明材料。
电子电器:聚碳酸酯是优良的E(120℃)级绝缘材料,用于制造绝缘接插件、线圈框架、管座、绝缘套管、电话机壳体及零件、矿灯的电池壳等。也可用于制作尺寸精度很高的零件,如光盘、电话、电子计算机、视频录象机、电话交换器、信号继电器等通讯器材。聚碳酸酯薄摸还被广泛用作电容器、绝缘皮包、录音带、彩色录象磁带等。
机械设备:用于制造各种齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆、轴承、凸轮、螺栓、杠杆、曲轴、棘轮,也可作一些机械部件护罩、罩盖和框架等零件。
医疗器材:可作医疗用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、药品容器和手术器械,甚至还可用作人工肾、人工肺等人工脏器。
其它方面:建筑上用作中空筋双壁板、暖房玻璃等;在纺织行业用作纺织纱管、纺织机轴瓦等;日用方面作奶瓶、餐具、玩具和模型等。