填補國內空白!滄州大化研發生產出共聚硅PC產品
已有人閱讀此文 - -7月12日,滄州大化發布公告,公司共聚硅 PC 產品,于近日一次投料試車成功,成為國內第一家連續生產法生產共聚硅 PC 的企業。
共聚硅 PC 是高端 PC 產品,發展空間廣闊,市場潛力巨大。該產品的成功產出,使公司成為國內第一家連續生產法生產共聚硅 PC 的企業,填補了該領域國內空白,標志著公司已經占據了 PC 技術制高點,極大地增強了企業的核心競爭力,形成了新的利潤增長點。
聚碳酸酯中的貴族-共聚PC
PC屬于常見的工程塑料,但是普通的聚碳酸酯,抗沖擊性能差,耐化學性差,在很多領域都無法應用。通常采用的辦法是,對普通PC進行改性,比如PC/ABS、PC/PBT合金,但是有時候會損失透明性,或者剛性。PC共聚有多種類型,今天這里就介紹兩種商業化常用的兩種。
PC材料的發展趨勢
(一)含硅共聚聚碳酸酯及代表廠商
1969年GE公司首先開發聚硅氧烷(PDMS )共聚聚碳酸酯。聚硅氧烷分子中存在大量的硅氧鍵,主鏈柔性好,有良好的熱穩定性、阻燃性,對氧氣和氮氣有選擇透過性。
1、含硅共聚PC機理
常規PC與含硅PC合成單體都含有雙酚A、光氣,但含硅PC還與聚二甲基硅氧烷共聚而成。
我們都知道,聚碳酸酯中擁有龐大苯環的剛硬基團,限制了分子鏈段的內旋,并且強極性基團-COO(酯基),提供了較大的分子間力,使分子鏈互相束縛,進一步削弱了分子鏈的柔性。因此,聚合物的玻璃化溫度和熔融溫度較高,熔體粘度高,分子鏈在外力作用下不易滑移。并且,由于分子鏈中含有-COO(酯基),在有酸或有堿存在的條件下,酯能發生水解反應生成相應的酸或醇。所以,常規PC耐水解穩定性不高,對缺口敏感,耐劃痕性較差,長期暴露于紫外線中黃變效果明顯,并且PC容易受某些有機溶劑的浸濁。
2、引入有機硅基團的優點
1)增加柔性
引入有機硅基團,增加了結構單元的長度,降低了龐大苯環的剛性,增加了分子鏈的柔順性,因此,提高了PC材料的流動性。
2)改善耐水解性
要理解為何能改善耐水解性,有機硅氧烷“-Si-0-Si-”是一種疏水基團,并且有機硅化合物與無機硅酸鹽材料之間有較強的化學親和力,利用這個性能,可以有效的改變材料表面的特性,使之達到憎水效果。因此,在聚碳酸酯中接上有機硅氧烷結構,利用其獨有的性能,從而使聚碳酸酯的耐水解性得到大大提高。
3)改善耐高低溫、阻燃、耐腐蝕等性能
由于有機硅獨特的結構,兼備了無機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優異特性。
因此在PC中接入有機硅,從而使PC的耐高低溫性能提高,從而在-30℃~-40℃時,依然能保持常溫下的力學性能;并且有機硅的耐氧化穩定性、耐候性特點,使PC的耐氧化性能提高;耐黃變性增強。
含硅PC的合成機理
硅共聚PC的分子鏈
3、硅共聚聚碳酸酯主要的代表廠商——SABIC
SABIC的共聚PC樹脂為例,有低溫抗沖,高韌性高流動,優異耐候性,阻燃低煙無毒,薄壁透明阻燃,高耐熱,高耐熱高透明易成型等類型。
圖SABIC的共聚PC樹脂主要類型
SABIC共聚PC在各行業的應用案例
近期比較火的應用,就是在醫療器械的外殼上的應用。這種新型Elcres CRX材料屬于SABIC的LNP特種化合物產品線。據其新聞稿稱,這種PC共聚物旨在防止經常用強力消毒劑清洗的醫療器械出現應力斷裂。
PC共聚物由于良好的耐化學性,被用于經常消毒,高溫滅菌的醫療器械外殼
(二)生物基聚碳酸酯(PC)樹脂及代表性廠商
日本三菱化學公司開發的一種生物基聚碳酸酯(PC)樹脂。其開發的這種透明生物工程塑料DURABIO的共聚單體為異山梨醇,而非傳統的雙酚A。
DURABIO不能生物降解,適用于一系列工程應用。與傳統的PC樹脂相比,DURABIO的主要優點為高透明性、優異的光學性能及高耐磨性。其優異的光學性能得益于原料異山梨醇。異山梨醇從葡萄糖中萃取而得,是一種應用廣泛的生物原料。
三菱化學稱,DURABIO的光學性能和抗沖擊性優于傳統的PC樹脂,與雙酚A不同,異山梨醇是脂肪族化合物。除了高透明性和光學均勻性外,該PC樹脂只有暴露在光下,才會輕微變黃;高透明性使其易于著色,即使是較深的色調和金屬效果漆。
三菱化學共聚PC的應用