聚碳酸酯PC塑料优缺点和电子行业的应用
在 60 多年的发展历程中，业界对聚碳酸酯的优缺点有了很多了解，很难想象一个不存在它的世上。
当聚碳酸酯被创造出来时，它似乎是一种全都有利的材料。PC 透明、抗冲击并且能够承受暴露在沸水温度下的短期影响，扩展了传统上与透明材料相关的性能范围。
但是在 1990 年代后期，我参加了在塑料工程师协会 ANTEC 上关于失效分析的演讲，演讲者发表了令人惊讶的声明：基于对他的公司参与的近 5000 个案例研究的元分析，
他们观察到虽然按重量计算，PC 占每年消耗的所有塑料的 1%，但他们的故障研究中约有 15% 涉及由 PC 制成的部件。
考虑到与塑料部件相关的各种尺寸和质量，失败产品的重量可能不是很好的衡量标准。尽管如此，这样的比例还是值得关注的。作为已经进行了大约 6000 次故障分析研究的人，
我可以证明 PC 是导致故障的材料的次数不成比例。大多数这些故障都表现为脆性；对于具有如此令人印象深刻的延展性水平的材料，这并不是人们所期望的。
虽然演讲者希望他的评论是对 PC 的批评，但我对使用频率和故障频率之间差异的解释与其说是对聚合物本身的反映，不如说是说明了令人印象深刻的短期之间的差异。
材料的特性以及一些在时间和环境作用于它之前不会变得明了的脆弱性。
通过在小家电应用的现实世上中的经验发现的很初弱点之一是对水解降解的长期感知性。
在短期内，聚碳酸酯的高玻璃化转变温度 (154 C/309 F) 意味着该材料在暴露于沸水中时将保持其物理特性。
PC 对熔融状态下过量水分的影响的感知性，以及在加工前干燥树脂的必要性，早在早期就已为人们所熟知。
然而，当材料处于固体形式时，接触水的长期影响并没有得到很好的表征。这种材料的韧性、外观和尺寸稳定性使其对小家电行业很有吸引力，早期的应用之一是在咖啡壶中。
这些在货架上看起来很棒，甚至在厨房里也有一段时间。但没过多久，由于反复接触热水而发生降解，这些物品开始开裂。
尽管 PC 以成型时的韧性而著称，但在长时间暴露于高温和高湿环境中时，它也有变脆的历史。咖啡壶破裂就是一个例子。
电子行业已发现材料存在同样的局限性。虽然 PC 在电子产品的广泛应用中很适用，但在行业对各种组件进行的标准测试中，它的表现并不好。
该测试包括在 85 摄氏度（185 华氏度）的温度和 85% 的相对湿度下暴露 1000 小时。另外，暴露于该温度或该 RH 的持续时间对 PC 来说没有问题。
但它们结合在一起会产生水解降解，可以通过在测试期间监测聚合物的熔体流动速率来追踪。
研究表明，从成型零件到在高温和高湿条件下处理 1000 小时的零件，MFR 大约增加了 70%，零件中通常会出现裂纹。通过使用 PC-硅氧烷共聚物，这种响应得到了极大的改善。
虽然 PC 可用于电子领域的广泛应用，但在行业对各种组件进行的标准测试中，它的表现并不好。
引起人们对 PC 延展性的一些担忧的第二个早期发现是一种称为临界厚度的现象。这是不是 PC特有的属性。但由于其出色的抗冲击性，这种行为比其他材料更显着。
临界厚度是指材料在成型为厚壁试件时韧性的显着下降。它是由零件内部产生的内应力引起的，因为各个层以明了不同的速率从熔融冷却到固体。
在大多数通用等级的 PC 中，该临界厚度为 0.250 英寸（6.25 毫米），但在低分子量化合物中可能更低。
在韧性至上且壁厚要求大于 0.250 英寸的应用中，通常通过将较薄的片材层压在一起制成较厚的结构来获得所需的功能。
然而，已经表明，在实际应用中缓慢冷却聚合物可以改善导致临界厚度现象的脆性行为。在注塑成型中，高模具温度将显着提高厚结构的韧性。
此外，研究表明，临界厚度是一种很大程度上与缺口试样相关的特性。用心设计的缓慢冷却的零件可以明了更厚，而不会失去延展性。
在可行的情况下，可以通过缓慢冷却 PC 来改善导致临界厚度现象的脆性行为。
随着 PC 材料遇到现实世上的化学品，PC 更广泛使用的第三个障碍变得明了。通常，耐化学性的主题是这些关注的方向。
但更大的问题是对应力开裂的感知性，这是一种由于应力和施加的化学剂的综合影响而发生的开裂现象。
可以在 PC 中产生这种响应的化合物列表很广泛，包括酮、酯、醛、醚、卤代烃和芳烃。许多家用清洁剂会使 PC 产生应力开裂，许多食品中的油也会导致其固有的延展性下降。
温度升高会加剧问题。重复洗碗机是有据可查的故障原因。
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