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PC besitzt mehrere Eigenschaften
Der PC verfügt über vier Hauptanwendungen zur Änderung
Mechanismus von silikonhaltigem, copolymerisiertem PC
PC (Polycarbonat) ist ein Harzmaterial, das in der Kunststoffindustrie häufig verwendet wird. Es verfügt über eine ausgezeichnete Lichtdurchlässigkeit, gute Schlagfestigkeit und Formbarkeit.
Um den Anwendungsbereich von PC zu erweitern, muss es im Allgemeinen modifiziert werden, um die Zähigkeit zu erhöhen, die Formbarkeit zu verbessern, die Restverformung zu reduzieren und die Flammhemmung zu erhöhen. Durch Modifikation kann PC in großem Umfang in Bereichen wie Elektronik, Automobilteilen, dünnwandigen Produkten und medizinischen Anwendungen eingesetzt werden.
PC besitzt mehrere Eigenschaften
Optische Eigenschaften: PC verfügt über eine hohe Transparenz mit einer Lichtdurchlässigkeit von bis zu 90 % und liegt damit nach PMMA und PS an zweiter Stelle. Dadurch kann es als Ersatz für Glas in verschiedenen optischen Materialien dienen.
Chemische Resistenz: PC ist ungiftig und geruchlos und kann schwachen Säuren, schwachen Basen, neutralen Ölen und einigen organischen Lösungsmitteln widerstehen. Allerdings ist seine Hydrolysestabilität nicht hoch und eine langfristige Einwirkung von ultraviolettem Licht kann zu einer Vergilbung führen.
Mechanische Eigenschaften: PC-Produkte sind steif, besitzen Schlagfestigkeit und gute Zähigkeit, mit hoher Dehnung, Steifigkeit, Biegefestigkeit und Zugfestigkeit. Sie weisen außerdem eine gute Hitze- und Kältebeständigkeit auf. Dennoch weist PC eine geringe Dauerfestigkeit auf und neigt zur Rissbildung.
Elektrische Eigenschaften: PC verfügt über eine hervorragende Spannungsfestigkeit und elektrische Isolierung und wird daher häufig im Bereich elektronischer und elektrischer Geräte eingesetzt.
Thermische Eigenschaften: PC hält Temperaturen von -60 °C bis 120 °C stand und hat eine Wärmeformbeständigkeit von 135 °C bis 143 °C. Es ist nicht leicht brennbar und selbstverlöschend. Darüber hinaus weist es eine gute Hitze- und Kältebeständigkeit auf.
Der PC verfügt über vier Hauptanwendungen zur Änderung
Gehärteter PC
Allgemein gehärteter PC: Dieser PC-Typ weist eine gute Schlagfestigkeit, einstellbare Schlageigenschaften, minimale Formschrumpfung und gute Dimensionsstabilität auf. Es verfügt außerdem über günstige Witterungs- und Kälteschlageigenschaften und eignet sich daher für elektronische und elektrische Produkte wie Mobiltelefongehäuse, dünnwandige Produkte und Automobilteile.
Hochfließfähiger, gehärteter PC: Dieser PC-Typ bietet eine gute Zähigkeit, einen breiten Temperaturbereich für den Einsatz, eine hervorragende Sprühleistung, Beständigkeit gegen Spannungsrisse und eine hohe Erfolgsquote beim Ölsprühen. Es eignet sich für ultradünnwandige Produkte und Automobilteile.
Flammhemmender PC
Flammhemmendes Polycarbonat zeichnet sich durch hervorragende mechanische Eigenschaften, hohe Wärmeformbeständigkeit, hohe Durchschlagsfestigkeit, gute elektrische Isolierung und wirksame Flammschutzeigenschaften aus. Daher findet es umfangreiche Anwendung in hochwertigen Ladegeräten, Lampenköpfen, Schalttafeln und anderen Produkten.
Glasfaserverstärkter PC
Glasfaserverstärkte PC-Materialien sind mit 10 % und 20 % Glasfaserverstärkung erhältlich. Ersteres wird hauptsächlich für Mobiltelefon-Mittelrahmen verwendet, während letzteres für Mobiltelefon-Mittelrahmen, Tablet-PCs und Nicht-Stahl-Einsätze geeignet ist.
PC/ABS-Legierung
PC/ABS-Legierung ist ein häufig verwendetes modifiziertes PC-Material, das den Biegemodul, die Wärmebeständigkeit und die Beschichtungseigenschaften des Harzes verbessern kann. Es kann in Allzweck-ABS/PC-, schlagfeste PC/ABS- und flammhemmende PC/ABS-Varianten unterteilt werden. PC/ABS in Allzweckqualität weist eine hohe Schlagfestigkeit, ausgezeichnete Zähigkeit, hohe Festigkeit der Schmelzlinie, gute chemische Beständigkeit und Hitzebeständigkeit, hohe Mobilität, einfache Verarbeitung und Formgebung auf und kann für Mobiltelefongehäuse und andere dünnwandige Produkte verwendet werden . Hochschlagfestes PC/ABS bietet eine gute Schlagfestigkeit und Zähigkeit und eignet sich daher für Helme, Sportartikel usw. Flammhemmende PC/ABS-Legierungen sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich, z. B. in Allzweckqualität, Hochglanz, mit Füllstoff angereichert und Hochglanz hitzebeständig. Es zeichnet sich durch gute Mobilität, Verarbeitungsleistung, halogenfreie Flammhemmung und Einhaltung von Umweltanforderungen aus. Es wird häufig für Computergehäuse, Drucker, Projektoren und andere Geräte verwendet.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PC als technischer Kunststoff ein breites Anwendungsspektrum und Modifikationsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen bietet. Gewöhnlichem Polycarbonat mangelt es jedoch an zufriedenstellender Schlagzähigkeit und chemischer Beständigkeit, was seine Anwendung in vielen Branchen einschränkt. Um diese Probleme anzugehen, werden üblicherweise Methoden wie die Verwendung von PC/ABS- und PC/PBT-Legierungen zur Modifizierung von gewöhnlichem PC eingesetzt. Leider kann dies zu einem Verlust an Transparenz oder Steifigkeit führen. Ein gängiger Modifizierungsansatz besteht darin, silikonhaltiges, einpolymerisiertes Polycarbonat einzuarbeiten.
Mechanismus von silikonhaltigem, copolymerisiertem PC
Sowohl herkömmliches PC als auch silikonhaltiges PC enthalten Bisphenol A und Phosgen als synthetische Monomere. Allerdings kommt es auch bei silikonhaltigem PC zu einer Copolymerisation mit Polydimethylsiloxan. Gewöhnliche PCs weisen aufgrund der sperrigen Benzolring-Versteifungsgruppe und der starken polaren Gruppe -COO (Estergruppe), die große intermolekulare Kräfte erzeugt, die die Molekülketten miteinander verbinden, eine begrenzte Flexibilität der Molekülketten auf. Dies verringert die Flexibilität der Molekülketten weiter und führt zu Polymeren mit hohen Glasübergangs- und Schmelztemperaturen, hohen Schmelzviskositäten und einem verringerten Verrutschen der Molekülketten unter äußeren Kräften. Darüber hinaus unterliegt die Estergruppe in der Molekülkette herkömmlicher PCs Hydrolysereaktionen, wenn sie Säuren oder Basen ausgesetzt werden, was zur Bildung entsprechender Säuren oder Alkohole führt. Dies führt dazu, dass herkömmliche PCs eine geringe Hydrolysestabilität, Absplitterungsempfindlichkeit, schlechte Kratzfestigkeit, Vergilbung bei langfristiger Einwirkung von ultraviolettem Licht und eine Anfälligkeit für Trübungen beim Einweichen in bestimmte organische Lösungsmittel aufweisen.
Vorteile der Einführung von Silikongruppen
Erhöhte Flexibilität: Der Einbau von Silikongruppen kann die Länge der Struktureinheit erhöhen, die Steifigkeit des sperrigen Benzolrings verringern und die Flexibilität der Molekülkette erhöhen. Dies wiederum verbessert die Fließfähigkeit von PC-Materialien.
Verbesserte Hydrolysebeständigkeit: Organosiloxan „-Si-O-Si-“ ist eine hydrophobe Gruppe, die eine erhebliche chemische Affinität zu anorganischen Silikatmaterialien aufweist. Durch Ausnutzung dieser Eigenschaft können die Eigenschaften der Materialoberfläche effektiv verändert werden, um eine wasserabweisende Wirkung zu erzielen. Daher kann die Einführung einer Organosiloxanstruktur in Polycarbonat dessen Hydrolysebeständigkeit erheblich verbessern.
Verbesserte Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, Flammhemmung und Korrosionsbeständigkeit: Silikon besitzt sowohl anorganische als auch organische Materialeigenschaften. Es weist eine niedrige Oberflächenspannung, einen kleinen Viskositäts-Temperatur-Koeffizienten, eine hohe Kompressibilität, eine hohe Gasdurchlässigkeit und hervorragende Eigenschaften wie Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, elektrische Isolierung, Oxidationsstabilität, Witterungsbeständigkeit, Flammhemmung, Hydrophobie, Korrosionsbeständigkeit und Korrosion auf -Toxizität, Geruchlosigkeit und physiologische Inertheit.
Durch die Einbringung von Silikon in PC kann dessen Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit verbessert werden, sodass die mechanischen Eigenschaften auch bei Temperaturen von nur -30 °C bis -40 °C erhalten bleiben. Darüber hinaus können die Oxidationsstabilität und Witterungseigenschaften von Silikon die Oxidationsbeständigkeit und Vergilbungsbeständigkeit von PC verbessern.
PC-Copolymere werden häufig in Gehäusen medizinischer Geräte eingesetzt, die aufgrund ihrer hervorragenden Chemikalienbeständigkeit häufig desinfiziert und autoklaviert werden müssen.
Darüber hinaus verbessert der Zusatz von Silikongruppen die Flammhemmung von PC, wodurch es sich besser für Anwendungen in Bereichen wie Bau, Transport und Elektronik eignet. Seine niedrige Oberflächenspannung ermöglicht außerdem eine bessere Haftung an anderen Materialien und verbessert so die Gesamtleistung PC-basierter Produkte.
Zusammenfassend bringt die Einführung von Copolymer PC mit Silikongruppen zahlreiche Vorteile mit sich, darunter erhöhte Flexibilität, verbesserte Hydrolysebeständigkeit, verbesserte Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeit, Flammschutz und Korrosionsbeständigkeit. Diese Eigenschaften machen es zu einem idealen Material für eine Vielzahl von Anwendungen, von medizinischen Geräten bis hin zu Bauwesen und Elektronik. Da die Technologie weiter voranschreitet, werden die Modifizierungsmöglichkeiten des PCs immer weiter zunehmen und seine Vielseitigkeit und sein Potenzial in verschiedenen Branchen weiter steigern.
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