Свойства, применение и переработка поликарбонатов

В промышленности практически выпускают один поликарбонат на основе 4,4΄- диоксидифенил – 2,2 пропана

Поликарбонаты растворяются в хлорированных углеводородах (метиленхлориде, хлорбензоле и др.), диоксане, тетрагидрофуране, диметилформамиде.

Устойчивость полимера к высоким температурам ( 300⁰С) указывает на возможность их переработки как из раствора, так и из расплава. Из растворов могут быть получены плёнки, волокна, лаковые покрытия, а из порошка – изделия методами литья и прессования. Для поликарбонатов характерна высокая температура стеклования (130-170⁰С).

Молекулярный вес полимера обычно колеблется от 25 000 до 150 000.

Поликарбонат характеризуется высокой стойкостью к старению. Плёнка не изменяет своих свойств при температуре 150⁰С в течение 0,5 года, при температуре 170⁰С – в течение 2-х месяцев.

С помощью метода ДТА было установлено, что деструкция полимера начинается при 300⁰С, причём основным процессом является окисление. Видимо, действие кислорода приводит к образованию нестабильных радикалов, которые затем легко окисляются до гидроперекиси. При температуре выше 300⁰С гидроперекись распадается на реакционноспособные гидроксильные и алкоксильные радикалы.

При 340⁰С начинается деполимеризация поликарбоната, которая ускоряется образующимися при окислении реакционоспособными радикалами, а также в присутствии следов кислот и щёлочи, и сопровождается образованием различных газообразных продуктов.

Поликарбонаты обладают высокой стойкости к воздействию растворов солей, разбавленных минеральных и органических кислот и слабых щелочей, но разрушаются крепкими щелочами. Они также устойчивы к воздействию алифатических углеводородов, высших спиртов, жиров и масел.

Метанол и другие органические разбавители вызывают набухание полимера.

Свойства поликарбоната на основе 4,4΄- диоксидифенил – 2,2 пропана (литые изделия) следующие:

Плотность, г/см³ - 1,2

Прочность при растяжении, кгс/см² - 630-740

Прочность при изгибе, кгс/см² - 800-1200

Прочность при сжатии, кгс/см² - 790-900

Прочность при сдвиге, кгс/см² - 645-680

Относительное удлинение, %- 50-100

Модуль упругости, кгс/см² -

при растяжении 12000

при изгибе 22000

при сжатии 17000

Теплостойкость, ⁰С

по Мартенсу 115-125

по Вика 150-160

Т_{пл. кристалл. фазы}, ⁰С 220-230

Т _{разложения}, ⁰С 300-310

Вязкость расплава при 300⁰С, Пз 4000-6000

Водопоглощение за 7 суток, % 0,3

Удельная теплоёмкость, калл/г*град. 0,28

Пробивная напряжённость, кв/мм 16,0

Усадка, %

после старения при 125⁰С 0,1

при прессовании 1,25-1,77

Поликарбонаты пригодны не только для изготовления изделий, к которым предъявляются повышенные требования по прочности на удар и теплостойкости, но и в электротехнической и радиотехнической промышленности.

Растворы поликарбоната обладают высокой вязкостью уже при 10-20%-ном содкржании полимера. Одним из лучших растворителей является метиленхлорид, но для получения плёнок – смесь метиленхлорида и дихлорэтана (50:50), которая испаряется медленнее метиленхлорида. Плёнки поликарбоната имеют высокую прочность и устойчивость к многократному изгибу.

Переработка поликарбоната в изделия осуществляется, в основном, методом литья под давления и экструзией. Литьё под давлением производится при температуре 260-300⁰С и удельном давлении 2200 кгс/см².

Из поликарбонатов изготавливают изделия как конструкционного, так и электротехнического назначения.