第一篇:PCT工程塑料制造和加工應用進展-塑料產業論壇
PCT工程塑料制造和加工、應用進展
PCT工程塑料制造和加工、應用進展
一、前言:
聚對苯二甲酸1,4-環己烷二甲酯(Poly1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate,簡稱PCT)是最早由美國Eastman Kodak Co.于七十年代開發并商品化的熱塑性聚酯型工程塑料,在八十年代GE公司率先將其使用于耐高溫的SMT用途,從而使的其發展速度大大加快。它不但具有吸水率較低、尺寸穩定性好、耐藥品性優良等聚酯材料的優點,而且還具有良好的透明性和耐γ射線性,其最突出的優點在于耐熱性能明顯優于PBT、PET工程塑料,是目前耐熱性最高的熱塑性聚酯,耐熱性可與PPS相匹敵。同時它還具有PPS所不具備的優良的結晶速度和低凹陷性,價格亦較PPS便宜,因此,具有一定的開發價值。
二、國內外發展概況:
PCT作為工程塑料始于七十年代,它最早由美國Eastman公司研制開發成功,主要用于汽車及汽車發動機罩下的耐高溫外殼、微波爐與烤箱中的透明耐高溫餐具和食品托盤、衛生無毒的食品包裝材料等。[1] 1985年GE公司為了尋找一種更耐熱和更強韌的用于連接器的工程塑料,對PCT進行了研究,并于1987年工業化,以Valox 9730 為牌號首先投放市場。該產品為30%玻璃纖維增強型,主要用于電子材料,如氣相焊封連接器、機電元件、聯接器等。緊接著Eastman公司也推出了Ektar系列PCT工程塑料及合金,并開發出它自己的成核劑,從而推動了PCT的開發應用。迄今為止,該產品主要為這兩家公司所壟斷(包括日本的GE塑料公司)。1989年PCT的消費量約為2700多噸,占當年聚酯總消費量的3%左右[2]。
日本長瀨產業于1990年開始開發PCT,牌號為“Kodak PCT·6761·サ-メツク”,主要用作飛機內的耐熱食品容器,20年來,PCT主要用于吹瓶和注射成型品。近年來在歐美市場上,由于其擠片后可快速拉伸,因而具有良好的透明性、加工性和強度,可適用于顯示型廣告牌用厚板(平板)、醫療器具及電子零部件的容器包裝等,用玻璃纖維增強的PCT耐焊性及耐溫性較好,可承受紅外線回流焊的高溫,且成本較PPS低,適用于表面安裝技術(簡稱SMT)。
國外PCT的發展于八十年代末到九十年代開始在國內引起注意,并在相應的期刊上發表了一些介紹性和綜述性的文章,1991年北京市化工研究院對該種工程塑料進行了較為系統的資料調研,1992年該院對該產品進行了探索性實驗,并合成出小試樣品,此外國內尚未見其它單位進行該項目的研究的報道。
三、PCT工程塑料的性能:
PCT與PBT、PET相似,均為熱塑性聚酯系列聚合物,因而其物理機械性能亦與PBT、PET相近,并具有較低的吸水率和成型收縮率、良好的尺寸穩定性、耐化學藥品性及電氣綜合性能,其不同品種的樹脂在性能上有不同程度的差異,日本東レ(株)出品的Ektar系列基本物理性能及電性能見表1。表1.Ektar系列基本物理性能及電性能
項目 試驗法 單位 非增強EKTAR共聚體 非增強合金EKTAR MB 增強EKTAR FB 共聚體 共聚體 PCT PCTA GN002(透明)DN003(透明)DA003(透明)DA105 CG007 AG215 比重 D792 1.27 1.23 1.22 1.22 1.46 1.33 吸水率 D570 %0.04 0.07 拉伸強度 D638 Kg/cm2 260 450 600 590 1,290 630 斷裂伸長率 D638 % 70 >150 >100 >100 4.2 4.2 彎曲強度 D790 Kg/cm2 740 660 840 800 1940 980 懸臂式缺口沖擊強度 D256 Kgcm/cm 10 >87 >87 9 3 熱變形溫度(18.6kg/cm2)D648 ℃ 61 66 94 85 >260 254 線膨脹系數 D696 10-5℃ 5.8 6.7 5.8 4.8 2.0 3.4 燃燒性 UL94 HB HB V-2 V-2 HB2×10153.4145-成形收縮率(流動方向)1/8" % 0.2-0.5 0.2-0.5 0.5-0.7 0.4-0.7 1.0-0.4-0.2-0.5 PCT最突出的特點是具有優良的耐熱性,與其它熱塑性聚酯和工程塑料相比,它具有較高的熱變形溫度(見表2);
表2.幾種工程塑料的熱變形溫度(HDT)比較樹脂 HDT(℃)多芳基化合物 PA 155~179 聚砜PF 168~181 聚酰亞胺基醚 PEI 197~223 聚醚砜PES 203~216 聚對苯二甲酸二丁酯 PBT 208~221 聚對苯二甲酸二乙酯 PET 216~243 尼龍66 PA66 243~259 聚苯硫醚PPS 260~280 ~280 由表2可看出,PCT的熱變形溫度明顯高于PBT、PET、尼龍66等工程塑料,而與PPS相同,而PPS雖然耐熱性與PCT相同,但在其加工過程中不能使用低溫模具,因此結晶速度較慢,易于出現凹陷現象,而PCT(CG系列)在加工時,結晶速度較快,可使用較低的模具溫度,即使在高溫模具的情況下,其凹陷現象也遠遠小于PPS,通過工藝控制能夠完全防止凹陷現象的發生。
四、樹脂合成:
PCT樹脂合成方法主要有:間歇式聚合、連續式聚合及固相后縮聚等幾種方式:間歇法合成PCT[3]:
對苯二甲酸(簡稱TPA)與1,4-環已烷二甲酯(簡稱CHDM),用鈦系催化劑,在180~300℃,0.8~1.5巴的壓力下酯化,然后在270~300℃,補加催化劑,500~5毫巴的壓力下繼續酯化,最后升溫到295~310℃,在1.5毫巴的壓力下縮聚,可得到高粘度PCT產品。2.連續法合成PCT[4]:
TPA與CHDM酯化后產物,加入到一個帶有攪拌器的不銹鋼反應器中,加熱到溫度290~295℃,攪拌下,按一定的速度將順/反比為30/70的熱CHDM漿料(70℃)和混有鈦酸四丁酯的TPA加入到反應器中,與此同時液化了的CHDM不斷流入到位于酯化物上方的氣化室中,然后在290~295℃溫度條件下停留45~70分鐘,連續地用泵將酯化生成物打入預聚反應器中,在290~300℃,1.0巴的條件下反應至轉化率達99.5%左右,平均停留時間為30~40分鐘,再連續地用泵將該預聚物打入帶有環形旋轉片的圓筒型反應器中[5],同時不斷添加溶于等量CHDM中的鈦酸四丁酯到反應器中,在溫度295-305℃,壓力0.1~1.5毫巴的條件下反應,停留一定時間后,完成縮聚,連續擠出切粒即可得到PCT粒料。3.固相后縮聚法:
固相后縮聚的工藝與PBT、PET的固相后縮聚方法基本相同。
五、PCT的改性:
由于PCT存在聚合度低、成型時機械物理性能和滯留性差、耐水解和耐老化性差等問題,為了得到高性能的PCT產品,以適應市場的不同需求,還需添加各種助劑,對產品加以改性,根據資料報導,PCT生產中所用助劑,主要有熱穩定劑、增強劑、阻燃劑、成核劑幾大類。1.熱穩定劑:
用作PCT熱穩定劑的助劑主要有:聚亞苯基硫(polythiophenylene)、苯酚赤蘚醇二磷酯(phenol erythritol diphosphate)、亞磷酸酯、防老劑(Ultranox)626、Weston619、α-、β-不飽和酸或其酯改性的乙烯基聚烯烴、抗氧劑1010等,其中較常用的是亞磷酸酯類,并且防老劑并用有良好的協同效應。2.抗沖改性劑:
PCT與多種聚合物共混,可改善其抗沖性能,這些聚合物包括:聚碳酸酯、PAS(聚芳基硫代樹脂)、環氧樹脂、無定形聚酰胺、乙烯共聚物、乙丙橡膠或丙烯酸類聚合物及順丁烯二酸酐改性聚烯烴等。聚酯PCT與聚碳酸酯共混可改善其加工和低溫抗沖性能[6],適用于要求具有透明性、柔韌性和耐熱性的制品,如醫學器械、護目鏡、安全罩、器械包覆膜等。
3.阻燃劑:多采用高分子量有機鹵代烴與銻化合物共用體系,其中以高分子量有機溴代物與銻酸鈉組成的阻燃體系阻燃效果較為顯著,在試驗中可優先選用。
4.成核劑:滑石粉、高嶺土及表面用氨丙基硅烷處理過的高嶺土。5.增強劑:主要采用玻璃纖維等,添加量在15~30%左右。6.其它:
(1)用作聚碳酸酯改性劑[7]:在82~95部聚碳酸酯中加入5~18部的PCT,可得到耐γ射線的聚碳酸酯樹脂,該混合物還顯示出較高的熱變形溫度,而仍保留原有的強度。為2.1(ASTM D1181法),而不添加PCT時為9.5。
六、PCT的加工:
PCT樹脂主要成型方法有注射成型[9]、擠出成型和模壓成型等;應用較多的是注射成型,在注射成型中樹脂的溫度一般在280~300℃之間,較其它工程塑料的加工溫度范圍窄,模具溫度為90~135℃,制品很薄時,可使用120℃,滯留時間不得超過5分鐘。在注射成型時,澆口和流道中物料的總重量為注射容量的40~70%較為適宜;制膜一般采用擠出成型,擠出溫度為255~300℃。成型前樹脂要在120~140℃下干燥2~4小時。
七、PCT的應用:
PCT的性能介于PBT與PET之間,應用范圍很廣,其最大的特點是具有良好的耐熱性和介電性能,故可用作SMT表面安裝材料、焊接材料、電容材料、電絕緣材料、膜式電閘和透明導體等;并且還可通過雙向拉伸,制作板材、層壓膜、膜制產品等;而其良好的透明性和光學性能使之適合于制作激光標識樹脂用作安全標志、醫療器械、護目鏡、安全罩、光學纖維和高容量可卷曲纖維等,其不同品級PCT的特征及用途見表3。
表3.不同品級PCT的特征及用途 組成 特征 用途 PCT 耐紅外線回流的耐熱性
高剛性
尺寸穩定性耐藥品性良好的成型性低凹陷性 SMT對應的電子電器部件(聯接器、開關、繼電器、壓力傳感器元件等)共聚體 耐沖擊性高剛性透明性耐藥品性耐候性耐γ射線殺菌性著色性表面性 光學用途(護目鏡、電焊面罩等)醫療器械用途(注射器、著色細菌過濾器導管等車部件 酸改性參考文獻
[1]“化工科技動態”1991,(2),[2]“化工新型材料”1991,(10),耐熱性
食品衛生性 飲食服務設施(電烤箱和微波爐共用托盤、耐熱食品容器等)
家庭日用品用途文體娛樂品用途(自行車緩沖板等)汽
(2)PCT用作抗翹曲改性劑[8]:66:34的PET/PCT 60%,玻璃纖維5~50%,云母5~50%,其翹曲變化[3]Zimner A.-G.Co.USP5,194,573(1993.3)[4]Zimner Aktiengesllschaft Co.USP5,198,530 [5]
[6]Eastman Kodak Co.EP629,220 [7]GE Co.EP542,464 [9]帝人(株)JK02-202515 [8]Eastman Kodak Co.USP4,874,809
第二篇:全區網絡安全和信息化工作會議發言稿:構建智能產業、智能制造、智能化應用“三位一體”發展格局
全區網絡安全和信息化工作會議發言稿:構建智能產業、智能制造、智能化應用“三位一體”發展格局
總書記強調,網信事業代表著新的生產力和新的發展方向,應該在踐行新發展理念上先行一步,圍繞建設現代化經濟體系、實現高質量發展,加快信息化發展,整體帶動和提升新型工業化、城鎮化、農業現代化發展。全區網絡安全和信息化工作會議強調,推動高質量發展,創造高品質生活,必須向信息化聚焦發力。區經濟信息委堅持以習近平網絡強國戰略思想為指導,大力推進以大數據智能化為引領的創新驅動發展戰略行動計劃,全面推動數字產業化和產業數字化,構建智能產業、智能制造、智能化應用“三位一體”發展格局區。
一、大力發展大數據智能產業
圍繞重慶市大數據智能產業十二大發展方向,結合xx實際,按照改造提升一批、培育壯大一批、招商引資一批思路發展大數據智能產業,爭取大數據智能化產業發展有所突破。
二、加快傳統產業智能化改造升級
牢牢把握智能化制造主攻方向,實施智能制造工程,圍繞全區五大支柱產業,建成一批智能工廠和數字化車間。深入推進兩化融合管理體系貫標試點示范。推動制造業與互聯網融合發展,推進工業互聯網發展,引導工業企業“上云”發展,推動企業向智能化、網絡化、個性化、服務化轉型,構筑發展“互聯網+先進制造業”新模式。推進企業經營管理智能化,引導企業通過大數據優化生產流程、管理體系、市場響應等關鍵環節,提升企業管理水平。
三、推進重點領域大數據智能化應用
做好大數據云計算中心建設和智慧園區試點建設申報,加快信息鄉村工程建設,積極打造重慶市移動互聯網村試點村,積極打造互聯網小鎮,助推智慧xx建設。
四、加快通信基礎設施建設
千方百計完成全區通信盲點信號覆蓋攻堅行動目標任務,實現主城區、主要景區、工業園區、高速公路等“三區一路”以及主城區電梯間、樓梯間、地下車庫等“兩梯一庫”4G信號覆蓋,通信不掉線,實現農村區域4G信號廣覆蓋。積極推進窄帶物聯網NB-IoT基站,提前謀劃5G建設,推動千兆光纖入樓,萬兆光纖入企。加快推進四面山5A級景區和城區主要公共區域免費無線局域網(WiFi)建設。
五、抓好工業信息化安全工作
落實企業主體責任,按照重慶市統一安排,組織規模以上工業企業和供電、供氣、供水單位開展工業信息安全自查和抽查工作,確保工業系統信息化安全態勢平穩。做好每年高考無線電監測和保障工作。