2015-05-28   浏览次数:

聚碳酸酯(阳光板、耐力板)在各个领域的应用1

聚碳酸酯按功能特性可分为通用级、透明级、医药食品级、阻燃、耐热、耐候、润滑、玻璃纤维增强、碳纤维增强、无机物填充、电磁屏蔽、抗静电等,以及复合级。各品种又可按树脂熔体指数或混配改性添加剂成分不同,细分为更多的具体牌号。聚碳酸酯可采用共聚或共混方法改性,产生出许多具有特殊优良性能的品种,这在很大程度上拓宽了聚碳酸酯的品种和应用领域。


1-8和表1 9分别列出世界其他国家和地区与中国聚碳酸酯的消费结构。

1. 2.1  电子电气及仪器设备

    聚碳酸酯系优良的电绝缘材料。在宽广的温度和温度范围内具有良好且稳定的电绝缘性。它还具有耐热性、耐寒性、阻燃性、低烟性及低的腐蚀气体排放性、尺寸稳定性,而且具有极高的冲击强度,特别适用于制造办公机器、家用电器、通信设备、电工器械和仪器仪表等,已广泛用于计算机、便携式计算机、打印机、复印机、录像机、彩色电视机、冰箱、吸尘器、电话、移动电话、于机、电动工具、实验室分析仪器和食品加工机械等,可用作诸如外壳、机体、支架、冰箱冷冻室抽腥、高精度重要零部件、透明的电器仪表屏、灯具、开关、计算机配件、高清晰度大型电视屏幕、液晶平面显示器(导光板、扩散板及光学薄膜等)。聚碳酸酯及其合金,适用于制作薄壁及形状复杂的制品。

聚碳酸酯用于生产照相器械、便携式工具、运动设备,特别适用于在低温条件下要求高冲击强度的场合。

    由于聚碳酸酯具有良好的抗冲击性、透明性和耐候性,可用于机器防护罩、光学镜头防护罩等。

    中国电子电气及计算机配件行业主要集中在浙江省、江苏省、广东省、上海市及昆山地区。

1.2.2建材

    聚碳酸酯在建筑行业中的用量仅次于PVC,居第二位。

    建筑行业中常用的采光材料为玻璃。众所周知,其特点为透明且经久耐用,但易碎。而江苏丰腾生产的聚碳酸酯板材具有高透光性、抗冲击性、尺寸稳定性、易加工成型、耐紫外线辐射。其冲击强度比普通玻璃高250多倍,比普通聚丙烯酸酯类有机玻璃板材高30多倍,其隔热性能比玻璃高25%,重量仅为玻璃的12。这些特性,促使聚碳酸酯跻身于建筑行业中,成为建筑和装饰理想的透光材料。

    聚碳酸酯板材约有13用于窗玻璃和商业橱窗等。聚碳酸酯板材适用于高层建筑、学校、医院、住宅、银行采光设施,以及必须采用防碎玻璃的场所,广泛用于大面积采光屋顶及楼梯护栏。聚碳酸酯板材还用于安装在地面上的大型监控器,可在其上踩踏,连汽车也可在其上碾压。

    阳光板是一种高强度、透光、隔声和节能的材料。2011年,江苏丰腾聚碳酸酯中空阳光板流水线建成投产。目前,中国有中空阳光板生产线30余条,聚碳酸酯实心耐力板生产线十多条,聚碳酸酯采光渡浪板生产线2条,聚碳酸酯薄膜薄板生产线3条。中空阳光板用于铁路、公路和飞机场候机厅、体育场、足球场、温室大棚及城市建设,还用于太阳能采集系统。

    安装在户外和商厦的灯具,要求所用材料具有防破坏功能,透明、耐热、易成型和抗冲击的聚碳酸酯,十分适用。此外,聚碳酸酯还用于透镜散射器、舞台用灯和机场跑道标识,以及游泳池底部的自动照明系统。

制成具有大理石外观及低发泡木质外观的聚碳酸酯板材,适用于制作家具和用作装饰建材,聚碳酸酯板材还可用作隔声屏障。

1.2.3光学介质

    光盘具有存储密度高、存取速度快、使用寿命长、可靠性高、单位信息存储价格低、能和现代通信设备联机使用等优点。光存储概念首先于1966年提出,自20世纪70年代起,美国、日本和荷兰等国都投入巨大力量,进行开发。19828月首次规模生产CD光盘。拜耳公司提供光盘基础盘的原料,一种专门聚碳酸酯。光盘每面,一般可存储1011字节的信息,其存储量大约比磁存储量大2个数量级。光盘有很高的数据传输速率,单通道可达50兆字节/s,多通道可达350兆~400兆字节/s。光盘随机检索时间仅几十毫秒到100ms,误码率低于10 -12,且寿命长,一般可达10年以上。光盘按功能分,有CD(音频)、CD-ROM(只读式)、CD-R(刻录盘,即一次写光盘)、CD-RW(可复写刻录盘,即可擦写光盘)、VCD

(视频)、DVD (Digital Versatile Disc)DVD-RDVD刻录盘)、DVD-ROM(DVD只读盘)DVD-RWDVD可擦写光盘,即复写光盘)。DVD按面层分,有单面单层、单面双层、双面单层、双面双层,对应不同的容量,分别是DVD-5DVD-9DVD-10DVD-18。CDVCD容量都是650MB左右,而单面DVD的容量高达4. 7GB。以单层光盘为例,盘片结构按功能可依次分为基础盘(基板)、记录层、反射层、保护层和印刷层。其中基础盘采用高透明、冲i旨韧性极佳、使用温度范围大、尺寸稳定性好、无毒的光盘级聚碳酸酯。

    1996年投放市场的DVD(数字化多功能光盘),标志着新的技术进步。CI)为第一代光盘,DVD为第二代光盘。闩前,平均lkg聚碳酸酯,大约可生产55张光盘。标准的CDVCD盘,采用1.1mm厚的聚碳酸酯基础盘,保护层厚为0.1mmDVD盘,用20. 6mm厚的5in(lin= 25. 4mm)聚碳酸酯盘粘在一起,作光盘的基础盘,可存储18吉字节的信息。

    据中国国家新闻出版总署公布的数据,2002年中国光盘生产线为748条,按每条生产线平均用聚碳酸酯200t/a计,每年制光盘需用聚碳酸酯约15万吨。CDVCD光盘生产线,主要集中在北京、上海和广东地区,DVDCD-R生产线集中在浙江和广东地区。2002年起,中国光盘市场的规模已仅次于美国,居世界第二位。

    塑料光纤(POF)是由高折射率的聚合物芯材和低折射率的聚合物包层制成的光导纤维。塑料光纤主要有两类应用:一是信息传输,通常用于短距离信号、信息、数据和图像传输系统、室内网络布线、汽车、飞机、船舶的控制系统、显示系统、指示灯、市内电话、传感技术、大容量计算机技术、激光、探测等;二是传输光源,如用于信号灯、方向指示灯、广告牌、舞台及橱窗布置,餐厅和宾馆装饰照明和玩具等。

    塑料光纤由美国杜邦公司和日本三菱人造丝公司分别于1964年和1965年研制成功,分别于1966年和1972年投产。通常采用聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯或聚碳酸酯作塑料光纤的芯材。

    虽然石英光纤是通信用的理想传输介质,但是其纤芯细、对接技术要求高、难度大,而且柔韧性差,在拐角处易损坏。塑料光纤柔韧性好,即使用较粗的芯材也不易折断,一般数值孔径(约为0.30.5 mm)和芯径(约为0.51.0mm)均较石英光纤大。所以可用单根纤维传输信号,连接方便。在100~1000m范围内宽带可达数吉赫兹,成本与电缆相肖。非常适合在连接点较多的局域网中应用。在光纤到户( FTTH)的应用中,有着巨大的市场潜力。

    环氧烷共聚聚碳酸酯加工性能优良、耐冲击、耐候性好,且9使在-60℃下也能保持韧性。用这种材料作光纤到户光缆的外套,可减轻光缆的重量,使光纤到户光缆的安装工作变得轻便得多。

    聚碳酸酯是非晶聚合物,折射率为1. 59,玻璃化温度Tg130℃左右,有极强韧性,可制得数值孔径(NA)高达3.0mm的塑料光纤。与其他类型的塑料光纤芯材相比,聚碳酸酯类聚合物能耐较高的温度,非常可贵的是,易进行共聚改性,有广阔的开发前景。

聚碳酸酯用于制造汽车通信系统中光波传导器的光纤。

1.2.4包装

    聚碳酸酯无毒、透明、耐热、抗冲击、质轻,用热水和中性洗涤剂水溶液洗涤时不变形,是美国食品及药品管理局( FDA)批准的可用于食品领域的材料。聚碳酸酯可用于制造瓶、微波炉用容器、婴儿奶瓶、冷水瓶及餐具等,除个别高档消费品外,在许多场合已替代玻璃瓶,聚碳酸酯还用于生产储物柜。

    聚碳酸酯在包装领域中的最大市场是饮水机所用的20L左右非一次性水瓶。中国每年生产饮水机1000万台,若每台饮水机按周转配备2.5个水瓶计,每个水瓶耗聚碳酸酯0. 76kg,则供新增饮水机周转水瓶用聚碳酸酯,每年需增1.9万吨。今后几年,饮水机仍将保持较快的发展速度。



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