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LG化学推出含硅的共聚PC,超耐低温!

LG化学推出含硅的共聚PC,超耐低温!众所周知,常规的PC零下10℃抗冲性能就显著下降,而含硅共聚的PC却在-30~-40℃,依然能保持常温水平。并具有良好的抗冲性能,长期的稳定性,以及优异的阻燃性能。那为什么含硅PC性能会有这么神奇的变化呢?含硅PC的特点:

  • 在零下30度或更低环境下具有良好的冲击性能

  • 流动性能与耐冲击强度之间的良好平衡

  • 保持长期的稳定的物性

  • 具有优秀的阻燃性

今天,小编就从PC结构上为您一一揭秘!


一、含硅PC的聚合机理

常规PC与含硅PC合成单体都含有双酚A、光气,但含硅PC还与聚二甲基硅氧烷共聚而成。

1.常规pc的合成机理

我们都知道,聚碳酸酯中拥有庞大苯环的刚硬基团,限制了分子链段的内旋,并且强极性基团-COO(酯基),提供了较大的分子间力,使分子链互相束缚,进一步削弱了分子链的柔性。因此,聚合物的玻璃化温度和熔融温度较高,熔体粘度高,分子链在外力作用下不易滑移。并且,由于分子链中含有-COO(酯基),在有酸或有碱存在的条件下,酯能发生水解反应生成相应的酸或醇。所以,常规PC耐水解稳定性不高,对缺口敏感,耐划痕性较差,长期暴露于紫外线中黄变效果明显,并且PC容易受某些有机溶剂的浸浊。

图 1常规PC的合成机理

 图 2常规PC的分子链

2.含硅PC的合成机理

图 3含硅PC的合成机理

 图 4硅共聚PC的分子链


而引入有机硅基团有什么神奇的地方呢?

1)增加柔性

引入有机硅基团,增加了结构单元的长度,降低了庞大苯环的刚性,增加了分子链的柔顺性,因此,提高了PC材料的流动性。

2)改善耐水解性

要理解为何能改善耐水解性,有机硅氧烷“-Si-0-Si-”是一种疏水基团,并且有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间有较强的化学亲和力,利用这个性能,可以有效的改变材料表面的特性,使之达到憎水效果。因此,在聚碳酸酯中接上有机硅氧烷结构,利用其独有的性能,从而使聚碳酸酯的耐水解性得到大大提高。

3)改善耐高低温、阻燃、耐腐蚀等性能

由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性

因此在PC中接入有机硅,从而使PC的耐高低温性能提高,从而在-30~-40℃时,依然能保持常温下的力学性能;并且有机硅的耐氧化稳定性、耐候性特点,使PC的耐氧化性能提高;耐黄变性增强


二、LG含硅PC的性能特点

1.具有较好的抗冲性能 

图 5 LGPC耐低温抗冲性能

2.具有良好的透光性

表格 1LC含硅PC的性能表

3.具有良好的耐候性

 图 6 LG含硅PC的耐候性

4.具有较好的耐热性和抗湿性(红色曲线为LG产品)

 图 7 LG含硅PC的耐热性与抗湿性

5.耐溶剂性

注:standards(标准)、HCL(盐酸)、NaOH(碱)、Ethylacetate(乙酸乙酯)、MeOH(甲醇)、Toluene(甲苯)


三、含硅PC的应用及特点

根据上述含硅的PC的解释,我们就能比较容易的理解,这款材料的具体应用的了。因为,本身就具有常规PC的一些特点与性能,因为有机硅结构的加入,使之更能适应户外活动的产品;良好的抗冲性能,可以用来做头盔外壳、手机外壳;流动性增加可以用来做小零件此外还可以作为改性基础料和添加剂

 图 8 LG含硅PC的应用

总结

LG推出的含硅PC具有以下特点:

  • 在零下30度或更低环境下具有良好的冲击性能

  • 流动性能与耐冲击强度之间的良好平衡

  • 保持长期的稳定的物性

  • 具有优秀的阻燃性

进一步扩大PC的应用领域,克服低温下力学性能下降的问题,并且流动性能与冲击强度平衡性更好,阻燃效果优秀,拥有长期稳定性,实属一款不错的产品!


文章内容来源于LG化学,艾邦高分子整理编辑

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