PC產品應力開裂現象
應力開裂是指塑料制品在暴露于化學介質中及應力同時作用下,發生提前開裂而破壞的一種復雜失效行為,與環境作用、材料特性、成型方式等多種因素有關。關于PC材料的應力開裂,日本富川昌美、左藤行彥等人的研究表明,聚碳酸酯大分子的局部取向引起制件產生微裂,這種微裂在未產生割裂形成空隙時,通過熱處理可以消除;在環境和外力的影響作用下,微裂不斷生長、發展,從而產生了裂縫,這種裂縫已形成空隙,成為不可恢復的斷裂破壞。 PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工,很重要的加工方法是注塑。拜耳
產品設計及裝配工藝改善:
為消除塑膠件成品應力開裂現象,工程技術人員在設計產品之初,要考慮注塑零部件裝配成成品的狀態,防止裝配后零部件相互配合尺寸出現過贏狀態,從而使某一注塑零部件長期處于受力變形的風險;如果此問題無法徹底避免,則需要對長期受力零件的部位結構進行加強(如過渡部分進行加筋或倒角等)。對于成品塑膠件的驗證,一般會采用冷熱沖擊法進行試驗,具體方法為:隨機抽取20個以上的成品,放入冷熱沖擊箱里,低溫段為-40℃,高溫段為+80℃,各溫度段時間為4h,沖擊50個周期,如沒有發現產品開裂即為正常。
高剛性 PCPC耐水解性差,不能用于重復經受高壓蒸汽的制品。
聚碳酸酯十分突出的是高溫下對微量水分的敏感性,加上熔融溫度高,熔融粘度大,常因處理不當而出現開裂和其他質量事件,所以注塑前必須嚴格,徹底進行干燥。經干燥后水分含量應不大于0.02%,微量水分的存在可以使聚碳酸酯發生破壞性的降解,年度下降,放出二氧化碳等氣體,塑膠變色,性能變壞成型工件帶銀絲,氣泡,強度下降,破裂,水分含量越高,破壞性降解越厲害。
(1)若干燥程度很差,塑膠中水分多,熔融粘度急劇下降熔體迅速淌出,炮筒噴嘴在劈啪聲中不斷噴出泡沫狀雪球,白色霧氣或氣體。
用這樣的塑料成型的制件顏色很深,表面有大量銀紋色素,內部帶氣泡,性能極脆,由于內壓力大。很多制件脫模時馬上就開裂了。
(2)若干燥程度一般,噴嘴中緩慢注出的熔體渾濁不清,表面不光亮,內部夾有少量小氣泡,成型工件在澆口附近或其他部位表面粗糙失光,抗沖擊強度較低。
發展歷史
聚碳酸酯從俄羅斯人實驗室1859年發明到1958年GE和拜耳實現工業化生產花了整整100年。
1859年,俄國化學家布特列羅夫(Butlerov)首先合成出聚碳酸酯,其后,Einhorn曾再次試制出這種聚合物。
1881年,Birnbaun和Luria發表了聚碳酸酯類縮合物的研究論文。
在布特列羅夫發現聚碳酸酯將近100年后,德國拜耳公司(BayerA.G.)和美國GE公司(GeneralElectricCompany)開始開發聚碳酸酯。這兩家公司幾乎同時開發,同時建廠。德國拜耳公司在其所屬工廠的實驗室在1953年試制成功,美國GE塑料公司(GEPlasticCompany)科學家Daniel申請了聚碳酸酯**,緊接著,GE公司也申請了專利。
保壓時間短,制件收縮、或出現收縮空洞、真空泡;
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。
發展歷史:
1953年:拜耳公司獲得聚碳酸酯(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%
有較高的熱穩定性和很寬的成型溫度范圍;由溫度變化引起粘度變化較大,由剪切速率變化引起粘度變化較小。高流動PC供應商
PC聚碳酸酯塑料是幾乎無色的玻璃態的無定形聚合物,有很好的光學性。拜耳
加工方法:PC可注塑、擠出、模壓、吹塑、熱成型、印刷、粘接、涂覆和機加工,十分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。沖擊韌性高,因此可進行冷壓,冷拉,冷輥壓等冷成型加工。擠出用PC分子量應大于3萬,要采用漸變壓縮型螺桿,長徑比1:18~24,壓縮比1:2.5,可采用擠出吹塑,注—吹、注—拉—吹法成型高質量,高透明瓶子。PC合金種類繁多,為了改進PC熔體粘度大(加工性)和制品易應力開裂等缺點,PC與不同聚合物形成合金或共混物,提高材料性能。
具體有PC/ABS合金,PC/ASA合金、 PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/彈性體共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等,利有兩種材料性能優點,并降低成本,如PC/ABS合金中,PC主要貢獻高耐熱性,較好的韌性和沖擊強度,**度、阻燃性, ABS則能改進可成型性,表觀質量,降低密度。
拜耳