聚碳酸酯

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聚碳酸酯[zhǐ](Polycarbonate,PC)是指分子链重复单元中含有碳酸酯基重复单元的一类聚合物,可分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪-芳香族等几大类型。主要指芳香族聚碳酸酯,即双酚A型聚碳酸酯。聚碳酸酯化学式可表示为(C₁₆H₁₄O₃)n,分子量在2000-7000之间,外观为透明的无色或微黄色强韧固体,无味、无毒。早在1881年,比恩鲍姆(Birnbaum)和卢里(Lurie)就制得了...

碳酸酯[zhǐ](Polycarbonate, PC)是指分子链重复单元中含有碳酸酯基重复单元的一类聚合物,可分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪-芳香族等几大类型。主要指芳香族聚碳酸酯,即双酚A型聚碳酸酯。聚碳酸酯化学式可表示为(C₁₆H₁₄O₃)n,分子量在2000-7000之间,外观为透明的无色或微黄色强韧固体,无味、无毒。

历史与发展

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早在1881年,比恩鲍姆(Birnbaum)和卢里(Lurie)就制得了碳酸酯缩合物。1898年,在慕尼黑大学工作的德国科学家阿尔弗雷德·艾因霍恩(Alfred Einhorn)首次制得了聚碳酸酯。随后在1940年,美国杜邦(DuPont)公司的彼得森(Peterson)成功地制得了一种高分子量聚碳酸酯,可用于生产纤维和薄膜,该方法成功申请了美国专利,这是关于聚碳酸酯研究开发方面的第一项专利。1953年10月,德国拜耳(Bayer)公司的施内尔(Schnell)在乌丁根(Uerdingen)工厂首次制成了具有实用价值的热塑性高熔点线型聚碳酸酯,并申请了德国专利,随后在1954年借助比利时专利公开了该制造方法。1955年7月,美国通用电气公司(GE)在美国申请了由光气化溶剂法制备聚碳酸酯工艺的专利,同年,美国通用电气公司的丹尼尔·福克斯(Daniel Fox)和德国拜耳公司的施内尔在同一时间段向美国专利局提交了基本相似的合成聚碳酸酯的专利申请,由此在美国专利局批复之前,通用电气和拜耳两家公司便约定不管谁先得到专利权,专利获得方都允许另一方在支付一定的专利费后能生产聚碳酸酯。由于施内尔的提交的发明书日期比福克斯早1周,美国国家专利局遂将生产聚碳酸酯的专利权判给了拜耳公司。1956年,施内尔在德国汉堡首次公开了双酚A型聚碳酸酯的详细研究论文。1958年,德国拜耳公司便以中等规模在全球实现了熔融酯交换法双酚A型聚碳酸酯的工业化生产,该类聚碳酸酯商品名为“模克隆(Makrolon)”。1959年美国通用公司通过澳大利亚专利将光气化溶剂法制备聚碳酸酯工艺公开,之后在1960年使用该法实现了聚碳酸酯的工业生产,该类聚碳酸酯商品名为“力显(Lexan)”。同年,德国拜耳公司 又通过光气法研发出了名为“梅林(Merlon)”的聚碳酸酯。同样在20世纪60年代左右,美国匹兹堡的玻璃板公司成功开发了名为“诺克朗(Noclon)”的聚碳酸酯;苏联开发了名为“ⅡНФJIОН”的聚碳酸酯;日本出光石油化学公司、帝人化成公司和三菱瓦斯公司推出了名为“タフロン”“ハンライト”“エーヒ°ロン”和“ノバレックス”的聚碳酸酯。中国的沈阳化工研究院也于1958年成功开发出聚碳酸酯。

分子结构

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聚碳酸酯是指分子链重复单元中含有碳酸酯基重复单元的一类聚合物,如下图所示。随其链节中R基团的不同,聚碳酸酯可分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪-芳香族等几大类型。日常所说的聚碳酸酯均指芳香族聚碳酸酯,即双酚A型聚碳酸酯,其结构图如下。聚碳酸酯分子链的重复单元较长,主要由苯撑、酯基(—O—CO—)、醚基(—O—)及一个烃基构成,该烃基由碳原子(—C—)连接两个甲基(—CH₃)构成。

聚碳酸酯

聚碳酸酯分子结构

聚碳酸酯

双酚A型聚碳酸酯分子结构

苯撑

苯撑即主链上大共轭的芳香环状体苯基,所占比例较大。其难以弯曲,从而提高了分子链的刚性,减小了柔性。在赋予聚合物机械强度、耐热性、耐化学药品性、耐候性和尺寸稳定性的同时,降低了其吸水性及在有机溶剂中的溶解性。

酯基

酯基(—O—CO—)是极性较大的基团,可使聚碳酸酯也显示出一定的极性,由此能溶解于一些有机溶剂之中。此外酯基增大了聚碳酸酯的分子间作用力,使分子之间结合紧密,进而使分子链的刚性增大。但酯基是聚碳酸酯分子链中较薄弱的部分,易水解断裂,使得聚碳酸酯也易于发生水解反应,并导致其电性能降低。

醚基

醚基(—O—)的作用和苯基与酯基相反,可增大分子链的柔性,使链段容易围绕着两端的单键发生内旋转,使聚碳酸酯的韧性增加,进而拥有较高冲击强度。同时也加大了聚碳酸酯在有机溶剂中的溶解性和吸水性。但聚合物分子链中多个苯撑及酯基的作用超过了醚基的相反作用,聚碳酸酯分子链仍表现出很大的刚性。

烃基

烃基中含有两个甲基(—CH₃),使得聚碳酸酯分子内旋转很困难,从而使分子链的刚性增加。另外甲基也增大了分子间的距离,减小了分子间作用力。

端基

由于制备方法的不同,聚碳酸酯分子链上的端基基团也不相同。由酯交换法制备的聚碳酸酯分子链上的端基为羟基(一OH)和苯氧基;光气法制备的聚碳酸酯端基则为羟基和酰氯基(—CO—Cl),酰[xiān]氯基易水解为羧基(—COOH)。

其他结构特性

聚碳酸酯内部具有对称结构,但不存在空间异构现象。其聚集状结构由原纤维成束并混乱交错排列组成疏松的网络,使高聚物内存在大量空隙(自由空间)。这种结构特性赋予高聚物很高的抗冲击性能。其无定型结构也有利于材料的韧性。因此,尽管聚碳酸酯具有刚性分子链,但却具有优异的韧性。

理化性质

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物理性质

聚碳酸酯外观为透明的无色或微黄色强韧固体,无味、无毒,着色性好。密度为1.18-1.20 g/cm³,质轻、比强度高,聚碳酸酯薄膜对水、蒸气和空气的渗透率高,吸水率为0.18。聚碳酸酯具有良好的光学性能、力学性能、热性能与电性能。

光学性能

聚碳酸酯具有优良的透明性,透光率为87%~91%,折射率为1.587。其透光率与厚度有关,厚度为2mm的聚碳酸酯的透光率可达90%。聚碳酸酯的透光性还与材料的表面粗糙度有关。由于聚碳酸酯的表面硬度与耐磨性不够理想,导致其表面易“发毛”,从而降低其透光性。聚碳酸酯在单向拉伸时,会因各向异性和内应力而产生双折射现象,这也会使聚碳酸酯的透明性变差。此外,聚碳酸酯的折射率可随温度的变化成直线关系。

力学性能

聚碳酸酯力具有均衡的刚性和韧性,拉伸、弯曲、压缩强度都较高,且受温度影响较小。在一定的外力下,其有较好的耐冲击韧性与抗蠕变性能,能在很宽的范围内保持较好的尺寸稳定性。但其内应力大,易产生应力开裂、耐疲劳性差、缺口敏感性高、不耐磨损。聚碳酸酯的冲击强度很高,其冲击强度受与相对分子质量有关。相对分子质量小于20000时,聚碳酸酯的冲击强度偏低,随着相对分子质量增大,冲击强度逐渐上升至30000左右出现峰值,高于30000时,冲击强度则会随着相对分子质量的增大而降低。但相对分子质量高的聚碳酸酯的耐低温冲击性大于相对分子质量低的聚碳酸酯。聚碳酸酯的常见力学性能参数如下图所示。

聚碳酸酯的常见力学性能参数

热性能

聚碳酸酯有较宽的使用温度范围,可在-60-130 ℃内长期使用。其具有良好的耐高温性,玻璃化转变温度和软化温度分别高达145-150 ℃和240 ℃,热变形温度达130-140 ℃。聚碳酸酯也具有良好的耐寒性,脆化温度为100 ℃,甚至在-180℃的低温下仍具有一定韧性。聚碳酸酯是无定形结构的聚合物,没有明显的熔点,在220-230 ℃以上呈熔融状态。由于聚碳酸酯分子链的刚性大,熔融后得到的熔体黏度比其他聚合物大很多。聚碳酸酯的热导率及比热容都不高,线膨胀系数较小,阻燃性好,氧指数为25%,具有自熄性。聚碳酸酯的常见热性能参数如下图所示。

聚碳酸酯的常见热性能参数

电性能

聚碳酸酯具有较好的电绝缘性,可在很宽的温度和潮湿的条件下保持良好的电绝缘性和耐电晕性,聚碳酸酯的介电常数和介电损耗在10-130℃接近常数,介电常数可在较宽范围内保持不变。聚碳酸酯的常见电性能参数如下图所示。

聚碳酸酯的常见电性能参数

结晶性

聚碳酸酯结晶较难,一般多为无定形聚合物。但当相对分子质量较低时,也会呈一定的结晶趋势。将无定型聚碳酸酯升温到160 ℃以上时,在没有空气的条件下长时间加热便会逐步形成结晶。在190 ℃下加热结晶速度最快,其大分子链段在松弛状态下自由取向。若在其玻璃化转变温度以上进行拉伸,链段取向更快,结晶能力增大。当聚碳酸酯结晶时,其熔点升高,强度增加,伸长率下降,同时,其电绝缘性提高,溶解性和吸湿性减小。

化学性质

热稳定性

聚碳酸酯热稳定性较好,在320 ℃以下很少降解,330-340 ℃会出现降氧和热降解现象,初始分解温度约为350 ℃,主链断裂温度约为470 ℃。聚碳酸酯裂解的主要产物为苯酚、对甲基酚、对乙基酚、对异丙基酚和双酚A,因端基不同则裂解产物也稍有不同。聚碳酸酯可燃,其燃烧速度缓慢,火焰呈黄色,燃烧后熔融、起泡,并散发出特殊的花果腐臭气味,离火后慢慢熄灭。如果在连续抽真空的容器中加热聚碳酸酯,则会使其发生交联反应(反应过程如下图所示),聚碳酸酯经过加热,脱水缩聚,导致聚碳酸酯形成不溶性凝胶。

聚碳酸酯

聚碳酸酯的交联反应

聚碳酸酯高温下易水解为双酚A(反应原理如下),聚碳酸酯遇水加热,酯键断裂,生成双酚A和二氧化碳。此外端基也可对聚碳酸酯的稳定性造成一定的不利影响。端羟基在较高温度下会引起其发生醇解反应,端羧基则会促使其发生酸性水解。

聚碳酸酯

聚碳酸酯的水解反应

耐化学药品性

聚碳酸酯的耐化学药品性一般,常温下不与水、盐、弱酸、饱和溴化钾溶液、脂肪烃类、油类、醇类等作用。聚碳酸酯的耐油性特别优良,在123 ℃的润滑油中浸泡3个月,其尺寸和重量也不会不发生变化。而酮[tóng]类、芳香烃类、酯类等可使其溶胀,极性有机溶剂如卤代烃、吡啶、四氢呋喃等可使其溶解,甲酸和乙酸对其也有轻微的侵蚀作用。聚碳酸酯不耐碱,稀氢氧化钠、稀氨水等碱类均可使其水解。聚碳酸酯也不耐浓硫酸、浓硝酸、王水和糠醛等,将其浸入70 ℃的70%硝酸溶液中1周后就会变黄,尺寸和重量也会发生变化。此外聚碳酸酯在与一些溶剂接触时还会产生应力开裂。

耐候性

聚碳酸酯具有优异的耐候性,抗氧化性强,对热、辐射、空气和臭氧均有良好的稳定性,在户外暴露一年,其性能几乎不变,但升温或潮湿环境下易加速其老化。聚碳酸酯对紫外光有很强的吸收作用,在波长约290 nm的紫外线作用下会发生光氧化反应而逐渐老化,其表面则因失去光泽而变暗、发黄,甚至出现龟裂现象。

应用领域

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聚碳酸酯具有比较全面的优良性能,因此可在光学材料、建筑、电子电器、食品包装、机械工业、医疗等领域广泛发挥其作用。

光学材料

聚碳酸酯的透明度接近有机玻璃,在光学和照明方面的应用广泛,如用于光盘、镜片、光学透镜等的制造,也可用于大型灯罩、防爆灯、高温透镜或视孔镜、防护玻璃、窗玻璃等的生产,甚至可用作飞机驾驶室的外窗、光学仪器的左右目镜筒、大物镜壳等。

聚碳酸酯

聚碳酸酯镜片

建筑行业

聚碳酸酯在建筑行业应用广泛,可用于制造聚碳酸酯中空阳光板,也可以聚碳酸塑料为基材,添加各种助剂制成聚碳酸酯采光板,该类采光板轻,薄,刚性大,不易变形,透光性好,耐候性好,适用于遮阳棚、大厅采光天幕、游泳池和体育场馆的顶棚、大型建筑和蔬菜大棚的顶罩等。聚碳酸酯也具有较好的染色适应性,色泽鲜艳,装饰性好,同时还具有良好的耐久性,对多种腐蚀性介质、冷热作用、老化作用和荷载冲击等有良好的抵抗能力,是一种很好的装饰材料。此外,聚碳酸酯还可用来制作建筑上的中空筋双壁板、暖房玻璃以及安全帽等。

聚碳酸酯

聚碳酸酯采光板

电子电器

聚碳酸酯是优良的E级(120℃)绝缘材料,在电子电器行业的应用领域十分广泛, 可用于生产重载插头座、墙壁插板、连接器、调制解调器外壳、终端接线柱、光纤电缆缓冲管等。也可用作电机零件、电话交换机零部件、信号用继电器、风扇零部件、拨号盘、微调器盘、接线柱、接线板、排线槽或排线架、绝缘套,电表用螺母、螺帽,电动机密封圈、仪表壳、计数器上的数字轮、齿轮、行星轮,八线示波器、电子电位差计、电动阀、电桥等上的齿轮,还可用于制造办公设备、通信设施和电子电气设备的外壳和零部件,如计算机、打印机、复印机等。此外,聚碳酸酯薄膜还被广泛用作电容器、绝缘包皮、录音带和彩色录像磁带等,用聚碳酸酯制造的激光高密记录磁盘,能提供极优的高记录性能和耐用性。美国康奈尔大学研究成功一种可用作手机外壳的高性能聚碳酸酯纳米复合材料,开拓了聚碳酸酯的新用途。研究人员还在开发移动电话机用高抗冲聚碳酸酯系纳米复合材料,已解决纳米黏土表面处理问题,确保其在聚碳酸酯母体树脂中分散更均匀,并且在工程塑料相对高的加工温度下不分解。聚碳酸酯曾经出现在Galaxy Note系列和LG G系列等高端手机中,以及诺基亚Lumia手机上的硬壳中。

聚碳酸酯

聚碳酸酯电容器

食品包装

聚碳酸酯可应用于食品包装行业,纯聚碳酸酯制品无毒,制成的餐具与茶、咖啡等接触不会退色或玷污,也不影响食物原来的色和味。主要以薄膜形式用于蔬菜、肉类等需要呼吸及氧气的食品,还可制成饮水桶、饮料瓶、茶杯、婴幼儿奶瓶以及瓶、碗、盘类食品包装等。

聚碳酸酯

聚碳酸酯储存盒

机械工业

聚碳酸酯可广泛应用于机械制造工业,如用作各种齿轮、蜗杆、涡轮、齿条、凸轮、芯轴、轴承、滑轮、铰[jiǎo]链、传送链、螺帽、垫圈、铆钉、泵叶轮、节流阀、润滑油输送管、各种外壳、盖板、容器、冷冻和冷却装置零件等。聚碳酸酯也是航天工业机械制造中不可缺少的材料,不燃性聚碳酸酯的研制成功为其在该方面的应用创造了更好的条件,如美国的波音747飞机上便有2500个零件是由聚碳酸酯制造而成,每架飞机共计用了近两吨的聚碳酸酯。聚碳酸酯也可在汽车生产中用于制造照明系统、仪表板、加热板、除霜器以及聚碳酸酯合金制的保险杠等。

聚碳酸酯

聚碳酸酯扣板

数据存储

光存储技术是一种通过光学方法读写数据的存储技术,一般情况下使用激光作为光源,所以也可称为激光存储。光盘是集光、机、电三者为一体的信息存储新技术,它利用光学方法在记录介质上进行信息读写。光盘的特点是容量大、寿命长、价格低、携带方便,是永久存储多媒体信息的理想媒体。光盘的内部结构一般由盘基、记录层、反射层和保护层组成,其中,盘基使用的主要材料有玻璃、环氧树脂、聚碳酸酯等材料,主要使用聚碳酸酯盘基。

其他领域

聚碳酸酯也可在医疗领域用于制造耐高压蒸汽消毒的医疗手术器械、杯、筒、牙科器械、药品容器等,甚至还可被用于制作人工肾、人工肺等人工脏器。聚碳酸酯具备超强的工程材料属性,无味无毒、强度高、抗冲击性能好、收缩率低,此外还具备良好的阻燃特性和抗污染性等优点,由此聚碳酸酯是一种优质的3D打印材料。在纺织行业中,聚碳酸酯可用来制作纺织纱管、纺织机轴瓦等。

制备方法

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在聚碳酸酯的合成工艺发展历程中,出现的合成方法颇多,如低温溶液缩聚法、高温溶液缩聚法、吡啶法和部分吡啶[dìng]法等,但已工业化、形成大规模生产的工艺路线并不多。目前常用的方法可分为光气法、酯交换法(间接光气法)和非光气酯交换法,光气法包括光气溶液法和界面缩聚法,其中界面缩聚法是聚碳酸酯最常用的制备方法。

光气法

光气法是在常温常压下,以光气(碳酰氯)和双酚A为原料生成聚碳酸酯的方法,此法可分为光气溶液法和界面缩聚法两种。

界面缩聚法

界面缩聚法是以双酚A和光气或双酚A和碳酸二苯酯为原料,在两相界面上使原料单体进行缩合聚合的方法。通常以氢氧化钠水溶液作为水相溶解有双酚A的钠盐,惰性溶剂如二氯甲烷、氯仿或氯苯等作为有机相,在常温常压下通入光气在界面上反应可制得聚碳酸酯,反应原理如下。

聚碳酸酯

界面缩聚法反应原理

界面缩聚法可分为三个步骤,即光氯化反应、缩聚反应和后处理。光氯化反应是将双酚A钠盐与二氯甲烷[wán]、光气进行反应生成三种齐聚物,反应原理如下图所示(三种齐聚物由A、B、C分别表示);缩聚反应是将三种齐聚物在催化剂和分子量调节剂的作用下进行缩聚;后处理是去除最终溶液中的盐及低分子量级分,经过滤等步骤即可得聚碳酸酯成品。界面缩聚法的原料光气及有机溶剂的毒性较大,又需增加溶剂回收和后处理工序,工艺较为繁琐,但此法在常温常压下进行,反应条件缓和,对反应设备的要求不高,相对分子质量易于控制且可以较高。

聚碳酸酯

光氯化反应原理

光气溶液法

光气溶液法是以光气和双酚A为原料,在碱性水溶液和二氯甲烷(或二氯乙烷)溶剂中进行界面缩聚,再将得到的聚碳酸酯胶液经洗涤、沉淀、干燥、挤出造粒等工序而制得聚碳酸酯产品。因其所用催化剂吡啶价格昂贵且有毒、恶臭、易燃、易爆,极易污染环境,安全性较差。且溶剂及沉淀剂需分离回收,致使工艺过程复杂,经济性差,故此法已完全淘汰。

酯交换法(间接光气法)

酯交换法是以双酚A和碳酸二苯酯(DPC)为原料,在高温、高真空条件下以卤化锂、苯甲酸钠等作为催化剂进行酯交换和熔融缩聚而制得聚碳酸酯的方法,反应原理如下。由于初始原料碳酸二苯酯是由苯酚与光气制成,此法也被称作间接光气法。酯交换法制得的聚碳酸酯光学性能较差,残留的催化剂会产生污染,副产物不易清除,加工困难,应用范围有限。

聚碳酸酯

酯交换法反应原理

非光气酯交换法

非光气酯交换法与传统酯交换法在树脂聚合上是完全一样的,即由双酚A和碳酸二苯酯经酯交换和缩聚反应得到聚碳酸酯,区别是传统酯交换法的碳酸二苯酯是以光气为原料合成的,而非光气酯交换法的碳酸二苯酯则可采用碳酸二甲酯经酯交换反应制得。如将苯酚、一氧化碳和氧气在碱、溴化钯以及四配位金属氧化还原助催化剂存在下进行羰基化反应,即可生成碳酸二苯酯。非光气酯交换法为“绿色工艺”,具有全封闭、无副产物、基本无污染等特点,且碳酸二苯酯的纯度也进一步提高,对聚合更有利。

加工方与改性

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加工

聚碳酸酯要投入使用需经过加工成型,如注射、挤出、吹塑、真空成型、热成型、冷压、冷拉、冷辊[gǔn]压成型等方法,其中主要采用的加工方法为注射成型和挤出成型。由于聚碳酸酯易高温水解,所以在成型加工前需采用沸腾床干燥、真空干燥、热风循环干燥等方法将其干燥,避免降解导致相对分子质量急剧下降。注射成型所用聚碳酸酯的相对分子质量通常为27000-34000,注射时一般采用高温、高压下的快速成型法。挤出成型所选用的聚碳酸酯相对分子质量一般较高,在34000以上,聚碳酸酯的挤出制品主要有板材、管材、棒材、片材、薄膜和异型材等。

改性

聚碳酸酯可作为一种共混改性的原料,虽然聚碳酸酯综合性能较好,但其仍有易于应力开裂、对缺口敏感、耐磨性欠佳、加工流动性较差等缺点,由此可与其他聚合物共混制成聚碳酸酯共聚物(PCC)以改善其缺点,使其应用更加广泛。聚碳酸酯的共混改性可分为两类,第一类是不同聚碳酸酯之间的共混,例如高分子量聚碳酸酯与低分子量聚碳酸酯共混以改善加工流动性;双酚A型聚碳酸酯与双酚A-4-溴代双酚A共缩聚聚碳酸酯共混以改善成型性与耐燃性等。第二类是聚碳酸酯与其他聚合物的共混,与无定形通用塑料如ABS(丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物)共混,可提高其韧性;与结晶性通用塑料如PE(聚乙烯)共混,可增加弹性模量降低成本和耐沸水性;与PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)结晶性工程塑料共混,既可保持其耐热性,又可提高流动性、耐磨性和耐溶剂性;与某些弹性体共混可增加其弹性和耐化学品性。

安全事宜

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健康危害

聚碳酸酯本身无毒,但其易高温水解产生双酚A,聚碳酸酯塑料制品中也可能有双酚A残留。双酚A属低毒性化学物,可通过皮肤呼吸道消化道等途径进入人体,对皮肤、呼吸道、消化道和角膜均有中等强度刺激性。聚碳酸酯制备过程中使用的光气也是一种窒息性剧毒气体,吸入后会造成呼吸道损害,甚至引起肺水肿等症状。

降解

由于聚碳酸酯塑料的丢弃可能会对人体健康和环境生态系统造成损害,因此PC塑料垃圾的清除已经越来越引起人们的关注。研究表明,聚碳酸酯塑料的降解有生物降解和非生物降解两种,其中非生物降解又包括光催化、化学降解、热降解三种。在光催化降解中,PC塑料可以通过自由基反应达到光诱导自氧化,再进行链诱导、增殖和终止。当使用波长小于300 nm的光时,更容易发生光-弗赖斯(photo-Fries)重排反应,而当使用波长较长的光(大于340 nm)时,光-氧化反应更容易发生。化学降解PC塑料是通过水解、醇解、氨解和还原将PC塑料解聚得到可回收化学品的过程。水解反应:PC可水解为BPA和碳酸,而碳酸最终分解为CO2和H2O。醇解反应:在超临界或近临界条件下碱催化PC废弃物的醇解反应。氨解反应:以胺中的N为代表的亲核试剂,可以利用废弃的PC塑料合成有价值的尿素和其他衍生物。还原反应:PC塑料中的碳酸酯官能团易发生还原反应。PC化学降解主要生成的物质是BPA。热降解过程是一种先进的热化学转化技术,能够从各种废弃物和生物质流中生产清洁、高热值、有价值的产品。PC塑料的热降解途径:在热降解的初始阶段,PC在400~500 ℃的温度下,环状低聚物发生分子内交换反应,再水解生成酚端基和CO2,在更高的温度(500~700 ℃)发生热降解反应涉及PC的分子重排或分解。化学处理的方式对PC塑料进行降解,由于使用有毒的有机溶剂及昂贵的催化剂,这导致该工艺不仅需要对产品进行分离,而且还会涉及一系列的环境和安全方面的问题。光降解和热降解也可以处理PC塑料,但其缺点在于产生了许多副产物。使用微生物降解塑料被认为是一种环境友好的方法,微生物降解菌类对人类无害,加入普通塑料中,内部繁殖的大量微生物降解菌和环境中本身存在的微生物降解菌内外夹攻,使塑料迅速降解为小分子化合物,2001 年,伯利兹的一种真菌 Geotrichum candidum 被发现可以降解光盘 (CD) 中的聚碳酸酯。

储存

聚碳酸酯应储存于阴凉、通风、干燥的库房内。

相关争议

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聚碳酸酯(PC)常用来制造水壶、水杯、奶瓶等食品包装材料。而PC在该领域中的安全性能也因为含有双酚A(BPA)而频受争议。2009年7月加拿大卫生部修订了《有害产品法案》,对儿童用品中的多种化学物质的限值做出了规定。其中明确规定了将禁止进口含有双酚A的聚碳酸酯奶瓶。继加拿大成为首个宣布于特定产品中禁止使用双酚A的国家后,美国各级政府也纷纷颁布了相关禁令。有研究机构发现在动物实验中,BPA会对生殖与脑部发育造成影响,并可能导致人类心脏疾病、糖尿病和肝脏不正常。越来越多的研究发现BPA可能导致人体的多种疾病,尤其是婴儿使用的奶瓶释放的BPA可能导致婴孩产生荷尔蒙分泌异常及脑部发展障碍。理论上,只要在制作PC的过程中,双酚A百分百转化成塑料结构,便表示制品完全没有双酚A,更谈不上释出。但是若有小量双酚A没有转化成PC的塑料结构,则可能会释出而进入食物或饮品中,另外PC塑料中残留的双酚A,温度愈高,释放愈多,速度也愈快。所以在使用此塑料容器时要小心为上,不应以PC 水瓶盛热水,以免增加万一含有的双酚A释放的速度及浓度。

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词条目录
  1. 历史与发展
  2. 分子结构
  3. 苯撑
  4. 酯基
  5. 醚基
  6. 烃基
  7. 端基
  8. 其他结构特性
  9. 理化性质
  10. 物理性质
  11. 光学性能
  12. 力学性能
  13. 热性能
  14. 电性能
  15. 结晶性
  16. 化学性质
  17. 热稳定性
  18. 耐化学药品性
  19. 耐候性
  20. 应用领域
  21. 光学材料
  22. 建筑行业
  23. 电子电器
  24. 食品包装
  25. 机械工业
  26. 数据存储
  27. 其他领域
  28. 制备方法
  29. 光气法
  30. 界面缩聚法
  31. 光气溶液法
  32. 酯交换法(间接光气法)
  33. 非光气酯交换法
  34. 加工方与改性
  35. 加工
  36. 改性
  37. 安全事宜
  38. 健康危害
  39. 降解
  40. 储存
  41. 相关争议

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