聚碳酸酯polycarbonate, PC)是一种无色透明、无定性、热塑性的高分子聚合物,其分子链含有碳酸酯基;其名称来源于其内部的CO3基团。

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双酚A制得的聚碳酸酯结构。
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一个用聚碳酸酯为原料的碗的底部

聚碳酸酯分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等类型[1];目前用量最大的为芳香族聚碳酸酯,如双酚A聚碳酸酯

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食品级认证水瓶照片

性质

  • 密度:1.2 g/cm^3
  • 可用温度: −100 ℃ 至 +180 ℃
  • 热变形温度:135 ℃
  • 融点:约250 ℃
  • 屈折率: 1.585 ± 0.001
  • 光透过率:90% ± 1%
  • 热传导率:0.19 W/mK
  • 线膨胀率:3.8×10-5 cm/cm℃

化学性质

聚碳酸酯,耐酸、不耐油,不耐紫外线,不耐强碱。

亦不建议微波,烘干机加热,可能造成老化或裂解。

物理性质

聚碳酸酯无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内都有良好的机械性能。和性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,不需要添加剂就具有UL94 V-2级阻燃性能。但是,聚甲基丙烯酸甲酯的价格较低,并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。目前随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大,聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。

聚碳酸酯燃烧时会发出热解气体,塑料烧焦起泡,但不着火,离火源即熄灭,发出稀薄的苯酚气味,火焰呈黄色,发光淡乌黑色,温度达140℃开始软化,220℃熔解,可吸红外线光谱。

聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。

历史

生产与应用

聚碳酸酯是日常常见的一种材料。由于其无色透明和优异的抗冲击性,日常常见的应用有CD/VCD光盘、桶装水瓶、婴儿奶瓶、树脂镜片、防弹玻璃、车头灯罩、动物笼子、行李箱、登月宇航员的头盔面罩;智能手机的机身外壳等等。

因其耐热性和稳定性,许多人不知道的是也被用作灯泡的主要材质。

生产聚碳酸酯的公司和品牌

例:

  • Nalge Nunc International: Nalgene® 水壶;
  • Sabic 的 LEXAN® 品牌;
  • Mobay Chemical Company 的 MERLON® 品牌;
  • 拜耳的 MAKROLON® 品牌,又叫 "macrolon";
  • 帝人化成的 PANLITE® 品牌;
  • 乐柏美(Rubbermaid) 部分水壶;
  • 陶氏化学
  • 台化出光的 TARFLON® 品牌;
  • 田宫的遥控模型车壳;
  • 田宫的四驱车模型车壳、底盘;
  • Protoform 遥控模型车壳
  • JBL 部分蓝牙户外音响外壳
  • YOKOMO 的遥控模型车壳.
  • RIMOWA 部分行李箱外壳
  • Victorinox 部分行李箱外壳
  • 零·哈里伯顿(ZERO HALLIBURTON) 部分行李箱外壳

对环境的影响

食物接触

目前有关聚碳酸酯容器能否用于贮存食物仍然有争议。争议点在于:当聚碳酸酯水解后,会释出双酚A

超过100项研究发现了具有生物活性的双酚A会来自于聚碳酸酯。其中,Howdeshell等的研究指出,而在常温下,聚碳酸酯所制成的动物笼会释放出双酚A到水中,这可能是雌老鼠的生殖系统会肿大的原因。不过,动物笼所用的聚碳酸酯可能为工业用等级,而不是FDA所认可的食品用等级[2]

由vom Saal和Hughes在2005年8月所出版的文献中,暗示研究经费的来源与其结论之间的关系,产业界所资助的研究往往会发现没有什么重大影响,而政府所资助的研究则会发现这个影响是很大的[3]

会与有些物质发生化学作用

聚碳酸酯所制成的容器不应使用次氯酸钠或其它碱性清洁剂来冲洗,否则会释放出双酚A,会影响生殖系统[4][5]

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塑料分类标志

♹ 聚碳酸酯不属于六种塑料回收商循环再造的物料,所以回收码是7号。

参考资料

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