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无处不在的聚碳酸酯

家对聚碳酸酯应该都不陌生的了,平时上某宝买手机壳经常会看到“聚碳酸酯材质”或“PC材质”等字眼,甚至那些手机品牌推出新手机都会说机身材质用了PC材质。

聚碳酸酯(PC)是什么?聚碳酸酯英文名是Polycarbonate,简称PC,是一类分子链中含有碳酸酯基的聚合物,是五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料, 全球产能超过500万吨。

图 聚碳酸酯结构式


不管是PC手机壳,还是PC手机机身,它们的最大卖点都是,耐摔和透明。的确,由于PC材料集高刚度、高抗形变能力、耐高温、助燃性优良等诸多性能于一身,这使得它成为众多材料生产商竞相开发的产品。


像PC的生产商家主要有:沙特基础工业公司、   日本三菱、科思创、韩国三星、韩国三养、LG化学、台化出光、台湾奇美、嘉兴帝人、俄罗斯喀山、宁波浙铁大风化工等等。


在早期,大多数生产商都采用光气法,但是,因为光气剧毒,加之大众对环保问题日益重视,新建的PC生产基地基本都采用较为环保的熔融法。


可是鱼与熊掌不可兼得,熔融法生产出的聚碳酸酯在某些性能上比光气法还是要差一些。不过除了一些高端的应用需求,熔融法制备的聚碳酸酯已基本可以满足大部分需求。

PC之所以成为通用工程塑料界的宠儿,一方面是因为它的诸多优良性能,另一方面是因为它的应用领域非常广泛,大到建筑板材、汽车部件,小到电子电器设备、食品物件等,它的身影随处可见。


一、建筑建材


假如将来有一天,你要去一些大型的体育场,像深圳大运会体育中心、 广州体育馆或杭州奥林匹克运动中心,你可以留意一下它们的屋顶,它们的屋顶都有应用到PC材料,因为PC建筑板材有着优良的尺寸稳定性、抗冲击性、保温性和透明、耐老化等性能。


质轻高强,是聚碳酸酯PC最大的特点,近年来不断被应用在大型建筑中。例如国外的巴西潘特纳尔体育场、爱尔兰都柏林aviva体育场等,国内的还有天津西站屋面等。


图 pc材料应用于深圳大运会体育中心 

图 PC材料应用于巴西潘特纳尔体育场屋顶 

图 PC材料应用于爱尔兰都柏林aviva体育场屋顶


预测在未来,这种PC材料作为屋顶的建筑会越来越多,所占的比例也会增加。


二、LED照明


LED灯可以大大节省能耗,而在LED等上应用PC材料,经过特殊改性后的PC材料对光的扩散能力会大大提升。


图 PC材料应用于LED外壳

图 PC材料应用于LED照明放热板

图 PC材料应用于LED照明灯外壳

图 PC材料应用于LED照明灯外壳


三、食品接触


由于PC有良好的透明性,如果做成餐具,就有点像玻璃制品,但比玻璃制品轻得多,也耐摔得多。


更重要的是,PC材料的使用温度可达120℃左右,在日常食品接触的范围内不会释放出双酚A,所以可以放心使用。


图 PC材料应用于高端餐具

图 PC材料应用于饮水机水桶

图 PC材料应用于奶瓶


四、安全防护


一些使用非PC材质制造成的护目镜,有可能会对人的视觉颜色造成干扰,导致被保护人在某些特殊情况下对颜色分辨不清,需要摘下防护设备,这时可能导致意外的发生。


而PC材料具有透明度高、抗冲击性能好、不易破碎等优势,应用在焊接护目镜、消防头盔视窗等安全防护领域。

图 PC材料应用于焊接护目镜

图 PC材料应用于消防头盔视窗


五、汽车部件


汽车行业的高速发展,以及在这个“看身材”的年代,汽车积极“以塑代钢”“塑性瘦身”,PC材料在汽车行业的应用所占比例,将逐渐增加。


在汽车领域,PC被应用在汽车天窗、车灯等。

前在中国,PC在该领域的使用比例只占10%左右,汽车制造业和电子电器是中国迅速发展的支柱产业,未来这些领域对聚碳酸酯的需求量将是巨大的。


图 PC材料应用于汽车天窗(来源:科思创官网)


图 PC材料应用于汽车前车灯


图 阻燃PC应用于汽车充电桩外壳

图 PC材料应用于汽车仪表板按钮


六、医疗设备


医疗器械一般要求可以高温、高压消毒处理以及能经受高能辐射处理等,具有良好的韧性和刚性、同时兼有耐热、耐辐射性能的PC或其改性品种就被应用在了医疗器械上。


主要用于制造人工血液透析设备、血液采集器、高压注射器、外科手术面罩及其它需在透明、直观条件下操作并需反复消毒的医疗设备中。


图 PC材料应用于氧合器

图 PC应用于便携式医用注射泵(来源:科思创官网)

图 PC/ABS合金材料应用于血压计外壳

图 PC材料应用于血液透析器外壳 

图 PC材料应用于关节镜插管(来源:科思创官网)

图 PC材料应用于滴管夹和血液过滤器


七、电子电器


而在电子电器领域,由于PC材料具有良好的抗冲击性、电绝缘性、易染色等特点,常见的应用有:手机外壳、笔记本外壳、充电器外壳等。


图 PC材料应用于无线充电器 

图 PC材料应用于手机摄像头

图 PC材料应用于笔记本电池盖外壳 

图 PC材料应用于电器外壳


特别是随着5G时代越来越近,注塑仿玻璃工艺的兴起,PC材料在手机盖板上的应用前景被大部分厂家看好,甚至一直困扰PC盖板生产商的应力纹问题已经得到了解决。



注塑透明PC背盖作为一种更低成本、高效的制品形态,具备更好的冲击强度及耐用性,正被越来越多的厂家导入开发。


END

现艾邦建有PC材料交流群,帝人、日写、东丽、科思创、巴斯夫、LG、帝斯曼等企业均已加入,欢迎产业链上下游的朋友入群探讨,共谋进步。

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