上海一恒干燥箱用于碳酸酯耐候性能研究

聚碳酸酯是一种综合性能良好的工程塑料，因其优点显著 深受电子电气行业的喜爱，随着我国电子工程的发展，对原始 材料的性能要求愈来愈严格，很多工程塑料必须长时间在外间 作业，在长时间的日照、风吹、雨淋中其自然损耗增高，使用寿命下降。为了使所选材料更具兼容性必须不断对现有材料进 行剖析。聚碳酸酯本身的耐候性较好，但长时间暴露在室外亦 会产生发黄、失去光泽等问题，因此只有不断对耐候性进行分 析才能逐步提高材料品质。

一、实验部分

实验主要从四个大模块进行，分别是抗冲击改性剂研究、阻 燃剂研究、紫外线吸收剂研究、抗水解助剂研究，以此为基础准 备材料设备，采用不同的材料分析其对聚碳酸酯的性能影响力。
( 一) 实验原料 按照四大模块进行选材，除第二组阻燃剂研究为两种材料 外，其他三组的材料均为三种，数量颇多，包括聚甲基丙烯酸甲 酯-有机硅氧烷-丙烯酸酯核壳共聚物、单体碳化二亚胺抗水解 剂等。
( 二) 仪器和设备 所用设备有混合机、挤出机、注塑机、试验机等。
( 三) 试样制备 将所需的 PC 原料与实验原料在混合机中搅拌均匀，将拌 匀物放入挤出机中经机器运作将拌匀物转化为颗粒状，由于挤 出机在作业时温度较高，制成的粒料温度能达到 120℃，将其在干燥箱（上海一恒DZF-6090真空干燥箱）中放置三个小时左右，取出粒料放入注塑机，在高温下 降粒料转化为标准测试样条，然后以此为基础进行性能测试。

二、阻燃聚碳酸酯耐候性能研究

实验测试完毕后对比几组数据，结果如下:
( 一) 不同种类抗冲击改性剂对阻燃聚碳酸酯材料耐候性 能的影响 由于本实验选择的磷腈类阻燃剂质量分数为 6% ，故选取 了三种最满足其特性的抗冲击改性剂作为实验对象。第一，以 丁二烯橡胶为主的阻燃聚碳酸酯材料耐光性数据最低，耐水性 数据最高，其耐水性的品质比较固定，因此耐水性佳可以预料， 而丁二烯橡胶中的不饱和双键性能较差，故而影响其耐光性; 第二，以丙烯酸酯橡胶为主的 ACR 阻燃聚碳酸酯材料，这份材 料的数据参数与第一种材料刚好相反，其耐光性尚好，但耐水 性非常差，出现这种情况的原因大抵是由于丙烯酸酯橡胶的易 水解性; 第三，以硅橡胶为核的 MSiA 阻燃聚碳酸酯材料，这种 材料在耐光与耐水性能上均尚可，具有前两种材料共同的优 点，相对而言极差较小。
( 二) 不同种类阻燃剂对阻燃聚碳酸酯材料耐候性能的影响 根据现有的理论可知，聚碳酸酯常用的阻燃剂中磺酸盐类 物质与有机硅类阻燃剂会影响固定抗冲击改性剂的实验效果， 毕竟两者的质量分数有差异。因此根据实验现实条件只有溴 化聚碳酸酯阻燃剂和磷腈类阻燃剂的质量分数相契合。经实 验对比发现，磷腈类阻燃剂比溴化聚碳酸酯阻燃剂的实用性更 佳，其耐水性与耐光性均处于中上层级，经分析认为，磷腈类阻 燃剂不容易受紫外线、水的分解，而溴化聚碳酸酯中的溴系因 子更容易受到光和水的影响产生酸性物质。
( 三) 不同种类紫外线吸收剂对阻燃聚碳酸酯材料耐光性 能的影响 选择了三种常见的紫外线吸收剂进行实验: 第一，以苯并 三唑为主的紫外线吸收剂在耐光性检测上最弱; 第二，以三嗪 类为主的紫外线吸收剂在耐光性呈中上等级，比苯并三唑的质 量要好些，这是因为三嗪类的吸收剂不仅活跃与长波紫外线 中，在中波紫外线的优势也比较突出，尤其在紫外线波长为 280 ～ 320nm 的时候; 第三，以氰基丙烯酸酯类紫外线为主的紫外 线吸收剂，这种材料的耐光性是三种材料中最好的，究其原因， 氰基丙烯酸酯在紫外线的吸收上能与聚碳酸酯更好的相容。
( 四) 不同种类抗水解助剂对阻燃聚碳酸酯材料耐水性能 的影响 选择了三种常见的抗水解助剂进行了研究，第一，以环氧 类抗水解剂为主的材料在耐水性测试上呈现最差状态; 第二， 以单体碳化二亚胺抗水解剂为主的材料在耐水性测试上略优 于第一类材料; 第三，以聚合碳化二亚胺抗水解剂为主的材料 在耐水性测试中效果最佳，数据结果优于其他两种材料。经分 析发现，这三种材料的性状差异较大，尤其是环氧类抗水剂，其 抗水解性能相对单一，不具备多元化优势，二以碳化二亚胺类 为主的抗水解剂在扩链作用的基础上还可以与聚碳酸酯发生 化学反应，通过化合作用生成稳定性较高的化合物，在水实验 中它的降解性明显要低于环氧类抗水剂，除此之外，由于 PC 加 工温度略高，聚合性的碳化二亚胺的质量更优于单体碳化二亚 胺，其稳定性更高且不会因为高温发生负反应，故而在性能和 质量上聚合碳化二亚胺抗水解剂更优质。

三、结论与分析

聚碳酸酯对工业发展有重要推动作用，作为五大工程塑料 中增长速度最快的一环，必须不断深化技术改革，提高聚碳酸 酯的先进性。经过实验论证才能更好的发现优质材料，实验结 果如下: 首先，在抗冲击改性剂中，以硅橡胶为核心材料在耐水、耐 光性上更佳，以丁二烯橡胶为主的材料耐水性佳，以丙烯酸酯 橡胶为主的耐光性佳。其次，在阻燃剂中，磷腈类阻燃剂的耐 光、耐水性明显优于溴化聚碳酸酯阻燃剂。再次，在紫外线吸 收剂中，以氰基丙烯酸酯类为主的紫外线吸收剂的耐水性、耐 光性优于其他两种，苯并三唑类材料的耐光性最差。最后，在 抗水解助剂中，以聚合碳化二亚胺抗水解剂为主的阻燃聚碳酸 酯材料的耐水、耐光性最佳，而环氧类抗水解剂的耐水性最差。 综上，选择性能最佳的材料才能不断推动聚碳酸酯质量，进而服务于工业。



 

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