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聚碳酸酯最早由德国科学家AlfredEinhorn在年首次合成。聚碳酸酯是一种透明材料，有很好的力学性能、阻燃性能和耐高温性。作为五大工程塑料之一，聚碳酸酯被应用于建筑业板材、汽车零部件、医疗器械、航空航天、电子电器、光学透镜、光盘基础材料、LED照明......许多领域，市场前景广阔。

如何实现聚碳酸酯PC阻燃又透明？

PC是一种无定形聚合物，具有极高的透明度，透光率可达89%，可以满足很多对光学、颜色要求高的应用场景，而且其本身具备一定的阻燃效果，可达到V-2级阻燃，是自熄型工程塑料。

然而，在一些应用场景，需要达到1.6mm甚至0.8mm的V-0级阻燃，比如手机壳等电子产品，PC膜，PC板材等领域，而且还要保持PC的透明度，这就有一定的困难了！

目前PC用阻燃剂主要有磷酸酯类，有机硅类和磺酸盐类等。磷酸酯类阻燃剂（如BDP，RDP）阻燃PC需要添加量大，且容易发生滴落，需要添加抗滴落剂，抗滴落剂则会严重影响PC的透明度。能够保持PC高透明度的主要是磺酸盐类和有机硅类阻燃剂。

1磺酸盐系阻燃剂

磺酸盐阻燃剂属于碱土金属盐，对PC制品的阻燃效率高，常用的品种主要有2，4，5-三氯苯磺酸钠(STB)、苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾(PPFBS)。STB含有氯元素，多用于非透明PC体系中。

磺酸盐阻燃剂阻燃机理：磺酸盐在～℃会降解产生能够促进PC交联成炭的SO2气体，这个温度区间与PC的降解温度相匹配，这种成炭交联主要是通过促进PC的异构化和Fries重排来实现。

磺酸盐促进交联成炭

//苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)

KSS使用较广泛，添加0.05%-0.1%即可使PC的氧指数从27％提高到37％左右，且不会影响PC的透明性。但是单独使用不能使薄壁制件(厚度≤2.5mm)的阻燃性达到UL94V-0级。实际应用时常与聚硅氧烷复配，若同时再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳。

//全氟丁基磺酸钾(PFBS)

在PC中添加0.06%-0.1%的PFBS即可使PC达到UL94V-0(3.2mm)，但要达到1.6mm或者0.8mm的V-0级别仍有困难。为满足更高的阻燃要求，通常可加入少量硅氧烷进行复配。硅氧烷的用量为配方总量的0.02%-0.3%即可使1.6mm厚样条阻燃性达到UL-94V-0级。需注意的是PFBS用量若超过0.1%，不但不能提高PC的阻燃性能，而且会影响PC的透明性。

KSS相比于PFBS，可使PC具有更高的透明度，但是其阻燃效率更低，而且，两者的添加量与阻燃效果都不是线性关系，并不是添加越多，阻燃效果越好。

目前，全氟丁基磺酸钾进口产品的价格可达元/kg以上，国产产品价格一般＜元/kg，主要质量差别在于产品的稳定性。国外供应商主要有三菱，3M等企业，国内则有近30家企业生产此产品。

2有机硅类阻燃剂

硅系阻燃剂分为无机硅系和有机硅系，无机硅系阻燃剂对PC的韧性影响严重，使用较少。有机硅系阻燃剂主要是聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物。

硅系阻燃剂阻燃机理为∶硅系阻燃剂在高温下易迁移到材料表面，形成—Si—O—或—Si—C—结构，这种结构在材料表面能够起到隔热和阻燃的作用，同时这种多孔结构能够吸附燃烧过程中的烟和毒气，具有低烟、低毒的效果；此外，硅系阻燃剂还有促进成炭的作用。

苯基硅氧烷除了能促进PC的异构化和Fries重排而促进成炭外，还会与Fries重排生成的酚羟基反应，生成含苯基的交联成炭的醚结构。

适用于PＣ阻燃的聚硅氧烷从结构上可以分为线形和支链形2种，其中线形聚硅氧烷阻燃ＰC的流动性好，冲击强度高，加工性及可回收性好；支链形聚硅氧烷阻燃ＰＣ更容易交联成炭，阻燃效果更好，且烟雾及有毒气体生成量较小。

硅氧烷阻燃剂一般添加量为1.5-4wt%，可达到UL94V-0（1.0-1.5mm），可使PC的透光率保持在87%左右。

大部分的硅系阻燃剂都是以物理添加的方式加入，这需要硅氧烷中苯基含量高，与PC相容性好；还有一种方式是在PC聚合过程中引入硅氧烷单体，形成PC－硅氧烷共聚物，即硅共聚PC。硅共聚PC不仅具有较好的阻燃性能，还具有很好的流动性和低温韧性。

生产PC制品时需要注意什么？

PC性能优异，透明度较高，冲击韧性好，耐蠕变，使用温度范围宽。PC的工艺特性：熔融粘度对剪切率的敏感性小，而对温度的敏感性大，无明显熔点，熔融体粘度较高，高温下树脂易水解，制品易开裂。

PC针对这些特性，我们特别要注意区别对待：

（1）、要增加熔体的流动性，不是用增大注射压力而应采用提高注射温度的办法来达到；

（2）、要求模具的流道、浇口短而粗，以减少流体的压力损失，同时要较高的注射压力；

（3）、树脂在成型加工之前需进行充分的干燥处理，使其含水量控制在0.02％以下；

（4）、此外，在加工过程中对树脂还应采取保温措施，以防重新吸湿；

（5）、不仅需要合理的制品设计，还应正确掌握成型工艺，如提高模具温度，对制品进行后处理等可以减少或消除内应力。视产品的不同状况及时调整工艺参数。

//原料干燥

PC类塑胶，即使遇到非常低之水份也会产生水解而断键、分子量降低和物性强度降低之现象。因此在成型加工前，应严格地控制聚碳酸酯之水份在0.02%以下，以避免成型品的机械强度降低或表面产生气泡、银纹等之异常外观。

PC对水极其敏感，所以注塑前必须充分干燥，使其含水量降低到0.02%以下，PC一般干燥条件：~℃，时间至少4小时以上；

//注射温度

注射温度必须综合制品的形状、尺寸，模具结构。制品性能、要求等各方面的情况加以考虑后才能作出。

一般在成型中选用温度在~℃之间，过高的料温如超过℃时，PC将会出现分解，制品颜色变深，表面出现银丝、暗条、黑点、气泡等缺陷，同时物理机械性能也显著下降。

PC对温度也很敏感，熔体粘度随温度升高而明显下降，料筒温度~℃(最好不要超过℃)，适当提高温度料筒温度对PC塑化有好处。必要时内应力退火，烘炉温度~℃，时间2小时，自然冷却到常温。

//材料特性

光学特性。它的透光率在90%左右，接近于玻璃但是又比玻璃轻，不易碎，易于加工。有人会以为这就是所谓的“有机玻璃”，其实不然！我们所说的有机玻璃的学名是“聚甲基丙烯酸甲酯”。有机玻璃虽然也是透明材料，甚至光学特性比聚碳酸酯还要优越，但是，它的力学性能与耐热性能比聚碳酸酯相差太多，而且还不防火。所以就综合性能而言，聚碳酸酯更全面，应用也更为广泛。

力学性能。聚碳酸酯是刚性与韧性的有机结合体。一般而言，一种材料刚性很好的话，它就会很脆，往地上一摔就会碎。但聚碳酸酯虽有很好的刚性，很难将其折弯，它的韧性却也相当好，由其制成的产品，即使有重物从高处落在其上，也不容易破碎。例如，4公斤的圆球从0.1米高处落在1.2cm厚的聚碳酸酯板上，聚碳酸酯板能够完好无损。

阻燃性能。年11月上海市胶州路一场大火，让防火阻燃材料备受人们的

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