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聚碳酸酯的合成 由于碳酸不能稳定存在，所以不能通过二羟基和碳酸直接缩聚。 聚碳酸酯的结构 一 链结构 二 聚集态结构 1. 基本特征 2. 超分子结构 PC的是有进入和未进入原纤维结构高分子组成的无定形高分子材料。 由原纤混乱交错形成的疏松三维网络结构是整个材料的增强骨架。其间存在较多的微空隙。 聚碳酸酯的应用 透明 抗冲击 透明性 抗冲击性 耐热性 Company Logo LOGO 聚 碳 酸 酯 Polycarbonate 目录 PC的性能 4. PC的结构 3. PC的合成 2. 概述 1. PC的加工及应用 5. 概述 一 定义 分子主链中含有碳酸酯基的聚合物统称为聚碳酸酯，可看作二羟基化合物与碳酸的缩聚产物。英文为Polycarbonate，缩写PC。是用量第二大的工程塑料。 R代表二羟基化合物的主体部分，R可以属于脂肪族、脂环族、芳香族或脂肪-芳香族。迄今最普遍的是双酚A型聚碳酸酯。 概述 双酚A型聚碳酸酯 (polycarbonate of bisphenol A) 结构式： 在五大工程塑料中，PC产量仅次于PA，应用由电子、电气、汽车、建筑、办公设备、包装等部门正迅速扩展到航空、航天、电子计算机、光盘等许多高新技术领域 1.光气法：目前约90％的PC用该法合成。 双酚A 4,4‘-二羟-2，2’-二苯基丙烷Bisphenol A (毒性问题) 光气 可得分子量为1.5～2.0×105的PC 整个聚合过程可分为三个阶段：光气化、缩聚、后处理 （1）光气化 将光气通入双酚A钠盐溶液，随后加入惰性有机溶剂（二氯甲烷或二氯乙烷），在搅拌和常温的情况下进行光气化反应，生成氯甲酸双酚A酯，当反应液PH值降到7~8时，停止通光气，反应停止。 （2）缩聚 将光气化的物料送至缩聚釜中，在叔胺或季铵盐等催化剂作用下，常温常压下缩聚反应3~4h，使低聚物逐步转化成高聚物。此反应放热，应采用冷水降温。当反应液变为粘稠并且分离出水层后，缩聚反应即可终止。然后用5%甲酸中和至物料呈微酸性（PH值为3~5）后在进行后处理 光气化制备聚碳酸酯的转化率高，一般均在90%以上，相对分子量可高达15万~20万。但是相对分子量过高，成型加工困难，因此常用分子量调节剂（苯酚、甲醇、硫醇等单体官能团）将其调整在5万左右。 （3）后处理 后处理的目的有两点：一是除掉树脂中的盐，二是除掉树脂中低分子物和未参加反应的双酚A。盐的脱出一般采用水洗法，至洗涤水中不含氯离子为止。低分子量物质的除去一般采用沉析剂在强烈搅拌下，使聚碳酸酯呈粉状或粒状析出。沉淀剂可采用醇类（甲醇、乙醇），酯类（乙酸乙酯、乙酸丁酯），酮类（丙酮、丁酮），及石油醚，甲苯等。 2. 酯交换法（熔融缩聚法） 双酚A与碳酸二苯酯熔融缩聚，按两个阶段进行： 参数 阶段 温度/℃ 压力/Pa 反应时间/h 转化率/% 第一阶段(酯交换) 180~200 270~400 1~3 80~90 第二阶段 (缩聚) 290~300 ﹤130 排除苯酚 加深反应程度 控制分子量 碳酸二苯酯 分子量为2.5～5×104的PC。不使用溶剂、也不使用有毒的光气、聚合反应过程比较环保。是目前PC合成的一个发展方向。 PC 的 合 成 方 法 光气法 传统酯交换法 光气化法 光气或非光气法 非光气法 固相缩聚法 开环聚合法 界面法 溶液法 双酚A氧化羰基化法 非光气酯交换法 非光气界面缩聚法 聚碳酸酯合成工艺路线 苯环 碳酸酯基 刚柔 并济 聚碳酸酯的结构 苯环—刚性基团 醚氧键—提高链柔性 极性基团—提高分子间作用力 总体来讲，双酚A型的聚碳酸酯是刚性较强的分子链。Tg～150oC。黏流温度~300oC 分子链比较刚硬 分子间有较强的作用力 PC很难结晶、是无定形高分子材料 PC容易形成分子链束——原纤维结构 Flory提出的无定形高聚物的无规线团结构模型。 最长2微米 宽0.05微米 原纤维结构 低密度区 微空隙 物理 性质 玻璃化温度：145-150℃ 冲击强度：630~689J/m 介电常数：2.97~3.17 透光率：75％～90％ 线膨胀率：3.8×10-5 K-1 折光指数：1.5890 聚碳酸酯的性能 聚碳酸酯的性能 4.化学性能 3.机械性能 5.热性能 6.光学性能和耐辐射性 8.电性能 7.耐老化性和阻燃性 1.结晶性 2.吸水性 11.相容性 12.交联性 9.稳定性 10.透气性 PC的 性能 材料 毒性 成型收缩率/ % 耐磨性 耐酸碱性 使用温度/℃ 易燃性 ABS 无 0.4-0.7 优良 好 -40~100 易 PC 有 0.5~0.8