本文就ＰＣ高性能化和功能化的改性方向及其应用开发作一简单介绍。

1 光学用材料

ＰＣ用作光学材料，除了它有通用工程塑料中最高的透明性以外，还兼有良好的耐热、耐冲击及低吸水性。因此ＰＣ镜片在眼镜镜片的树脂化中最早获得成功。与玻璃镜片相比，ＰＣ镜片有质轻和光折射率高的优点，使镜片薄化而且使用安全。已开发的ＰＣ保护镜片有耐强紫外线辐射的偏光镜片及近视矫正镜片。防紫外线的ＰＣ镜片中加有能吸收波长４００ｎｍ以下紫外线的吸收剂。制作ＣＤ、ＶＣＤ、ＤＶＤ等光盘用的ＰＣ树脂应有低的复折射性，记录头应有微细纹路的临摹性，因此应比一般ＰＣ的流动性更高。液晶显示用导光板，它的透镜结构极其细微，再现其模具的凹凸纹路就需更高流动性的ＰＣ—在３００℃及１１．８Ｎ下的熔融流动速率高达７２ｇ１０ｍｉｎ。此外还应采用新的绝热模具技术以确保对设计的凹凸纹路有更好的临摹复制性。近年来在液晶显示和信号机上用作光源的发光二极管是一种节能光源，需要一种透过光损失少，耐热性又高的光扩散材料，它由ＰＣ树脂中加入特种光扩散剂加工而成。

 

2 透明功能材料

在保持ＰＣ透明性的同时，赋予它新的功能就需添加与ＰＣ树脂相容又不影响透明的添加剂，这就是新开发的ＰＣ透明功能材料。例如，人工透析器和人工心肺容器及其他医疗器具所用的ＰＣ树脂既要透明又能耐消毒蒸汽的热量或γ线的辐照，还应有良好的湿润性。在γ射线照射下不发黄且不降低它的透明性和机械性能，由此开发出耐γ射线的新型ＰＣ树脂，专门用于电子射线灭菌的透明医疗器具。打点滴用的ＰＣ器具需耐脂肪族乳化剂，产生了一种耐药品性的ＰＣ树脂。此外还有防静电的透明ＰＣ树脂。未来的ＰＣ透明性功能材料必须赋予它高刚性和持久的抗静电性，需通过纳米技术、控制增强材料的光折射率技术及开发新的ＰＣ合金材料来满足。

 

3 阻燃材料

通常ＰＣ的阻燃性由添加含溴阻燃剂来达到，由于对环境的污染应改用非溴素类阻燃剂，从而开发出磷系阻燃剂。在ＰＣ树脂中加入磷系阻燃剂后有增塑效果，使其分子质量未降而流动性明显提高，因此用它可加工ＯＡ设备的罩壳，液晶显示器的反射板、锂离子电池的外壳等，但加入磷系阻燃剂后耐热性下降而且在成型时有气体放出腐蚀成型设备。因此还应开发非溴磷系的阻燃剂——需在硅系和金属盐系阻燃剂中找寻既能耐高温又阻燃且对环境友好的新型阻燃剂。为此要通过分子设计技术、高分散技术来达到。未来阻燃材料的发展动向是能够回收利用又不污染环境。

 

4 合金化材料

开发ＰＣ合金材料的目的一是提高耐药品性，二是改善它的流动性。以耐药品性为目的则开发ＰＣ与ＰＥＴ、ＰＣ与ＰＢＴ的合金材料；以提高流动性为目的则开发出ＰＣ与ＡＢＳ的合金料。在合金化过程中的关键是共混时分散粒子达到最佳的粒径分布以及加入弹性体作第三组份的形态控制技术。在ＰＣ与ＰＥＴ、ＰＣ与ＰＢＴ的合金料中，应让ＰＥＴ、ＰＢＴ分散相呈层状地分布在表层，这样可起阻止药品浸入ＰＣ而提高耐药品性；而作为第三组分的弹性体应具有流动性好、耐低温冲击性好的特点。ＰＣ与聚酯合金料可用作汽车的外装部件如拉手、门把等。ＰＣ与ＡＢＳ合金有高流动性和耐冲击性， 可用作汽车的内装部件、移动电话机机身等。ＰＣ与聚烯烃的合金是新的发展趋势，关键是选用合适的相容剂克服合金料的分层剥离现象。ＰＣ与ＰＥ、ＰＣ与ＰＰ的合金料具有质轻、耐药品性和流动性好的优点，可在汽车工业中得到应用。

 

5 复合增强材料

ＰＣ的复合材料以玻纤增强为主，它的强度和刚性均有提高，但纤维的加入会引起性能的异向性，外观质量也变差。改性的办法是采用泊松比小的增强材料，如鳞片状的玻璃片。为改善外观可用比ＰＣ的玻璃化温度低的聚合物作添加剂以提高合金料的流动性，此外，在控制模温和保压时让熔融树脂挤往表面以形成结皮层。含有玻璃填料的ＰＣ增强料已开发制成照相机外装部件和移动电话机壳等外观性能良好的产品。未来的发展是在电气、电子、ＯＡ设备方面制作薄壁、轻量、刚性高的产品。

 

6 工艺改性

ＰＣ的重要加工工艺是注射成型。近年来塑料的注射成型技术获得很大发展，例如制品外观高度临摹模腔结构而能呈现出逼真的微细纹路；气辅注塑成型中空制品的开发以及薄壁制品的高速注射成型技术等。

绝热模具：在金属模腔表面衬上一层氧化锆陶瓷，形成金属模与注入树脂间的绝热层，使树脂硬化时生成皮层的时间延长，以致提高树脂的流动性和制品的表观质量。采用氧化锆陶瓷的绝热模具不需要其他附加设备，成型周期与钢材模具几乎相同，反之，在氧化锆陶瓷上设置金属层则在保持绝热性能的同时能加工成任意的凹凸形状。利用这种绝热模具能提高增强复合材料注塑制品的表面平滑性，可以防止填充料浮出表面，提高制品的尺寸精度，实现模具微细处的临摹复制性。

气辅注塑：在注塑模腔的熔融树脂内注入一定压力的Ｎ２，再保压、冷却，可获得壁厚偏差较大而翘曲现象较轻的中空制品。在制品轻量化的同时也降低了生产成本。气辅注塑成型的ＰＣ制品已在电气、电子、ＯＡ设备，汽车门把等方面开拓应用。

型内薄膜插入：在成型模具内放入预先加工好的ＰＣ薄膜与ＰＣ注塑件构成一体，起表面装饰作用。有两种插入法—— 一种称ＣＦＩ法（Ｃｏａｔｅｄ ｆｉｌｍ Ｉｎｓｅｒｔ），是涂膜插入型内；另一种称ＰＦＩ法（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｆｉｌｍ Ｉｎｓｅｒｔ），是印制膜插入型内。目的是提高制品的表面硬度，达到耐擦伤和装饰目的。汽车用ＰＣ窗玻璃采用这种工艺，可美化产品、降低成本、提高生产效率。

 

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低，从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获的了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性，现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。