PC耐力板
PC耐力板(polyester-carbonates)?簡稱PEC,是美國通用 電氣公司于1979年研制成功，1982年投入工業(yè)生產(chǎn)的共聚聚碳酸 酯，其后美國聯(lián)合化學(xué)公司、德國拜耳公司、美國道化學(xué)公司和日 本三菱化成等公司相繼開發(fā)成功并生產(chǎn)。
PC耐力板是聚芳酯(聚苯二甲酸雙酚酯)和聚碳酸酯的無規(guī) 嵌段共聚物，其結(jié)構(gòu)式為：
普通雙酚A型聚碳酸酯的玻璃化溫度(T&)為150°C，而聚 酯碳酸酯的Tg可達(dá)160?212°C?兼具聚芳酯的高耐熱性和聚碳酸 酯優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度。
合成PC耐力板的方法有光氣化法和熔融酯交換法，前者又可 分為界面光氣化法和溶液光氣化法。界面光氣化法可在低溫0? 30°C下操作，生成無色PC耐力板。
 
式中，n = jc + yo
將雙酚溶于NaOH水溶液中，再用溶于有機(jī)相的光氣和苯二 甲酰氯處理。催化劑可為叔胺、季鉉或鱗鹽。酚、苯氯甲酸酯或 芳香族碳酰氯可用作封端劑。將有機(jī)相和水相分離，水洗除去氯化 鈉。過量的氫氧化鈉和催化劑蒸發(fā)除去溶劑，制得PC耐力板。
為制取含5%?72%（物質(zhì)的量：）芳酯的嵌段PC耐力板，分 兩步進(jìn)行界面縮聚，先將雙酚A鈉鹽水溶液與對/間苯二甲酰氣逬 行界面縮聚，制得帶端羥基的低分子聚芳酯聚合物，然后再光 氣化。
對苯二甲酰氯與間苯二甲酰氯的用量比對PC耐力板的物理性 能有顯著影響。當(dāng)芳酯含鼠為72%?80%（質(zhì)量）［65%?74% （物 質(zhì)的質(zhì)）］時(shí)，其熱變形溫度高達(dá)163°C。此時(shí)，若對苯二甲酰氣 和間苯二甲酰氯用量比為85： 15,則其模制品易應(yīng)力開裂；而當(dāng) 該比例為（97 ： 3）?（85 ： 15）時(shí)，則可克服此缺點(diǎn)，其熱變形溫 度分別為161°C和163°C。
日本岀光化學(xué)株式會(huì)社的界面縮聚光氣化法與GE和Bayer法 不同，先在管式反應(yīng)器中光氣化，停留時(shí)間約14s,生成重均分子 量Mw為700的聚碳酸酯低聚物，再加到聚芳酯低聚物的反應(yīng)混合 物中進(jìn)行縮聚。生成的低聚物二氯甲烷溶液也可在氫氧化鈉和雙酚 A存在下進(jìn)一步縮聚。
道化學(xué)公司用溶液光氣化法生產(chǎn)PC耐力板。在生產(chǎn)較低芳酯 含量的PC耐力板時(shí)，可以先將雙酚A與鄰苯二甲酰氯反應(yīng)，生 產(chǎn)低聚物，然后再在二氯甲烷和毗呢存在下光氣化。在生產(chǎn)高芳酯含量的PC耐力板時(shí)，由于端羥基的聚酯低聚物有從二氯甲烷溶液 中沉淀的傾向，這給聚合物的精制帶來困難，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。 為避免這個(gè)問題，先將雙酚A預(yù)光氣化生成二羥基聚碳酸酯低聚 物，然后再與鄰苯二甲酰氯反應(yīng)，生成二羥基共PC耐力板低聚 物，用于最后的光氣化。溶液光氣化法用叔胺作縮聚催化劑，毗嚏 作為反應(yīng)介質(zhì)和氯化氫接受體。Mw為2. 5萬?6萬的PC耐力板, 每物質(zhì)的量雙酚A最好用2.4?2.8mol毗陡。在反應(yīng)結(jié)束后，用 鹽酸中和過量的毗嗟。加水、鹽酸卩比嚏溶入水中。由于大量毗隴需 從水溶液中回收，所以溶液光氣化法是不經(jīng)濟(jì)的。

熔融酯交換法具有流程短、不需繁雜的后處理過程和污染少的 優(yōu)點(diǎn)。GE公司的一種熔融酯交換法，采用三個(gè)串聯(lián)反應(yīng)釜和兩個(gè) 薄膜蒸發(fā)器，將碳酸二苯酯、間苯二甲酸和對苯二甲酸與雙酚A 在氫氧化鋰存在下進(jìn)行熔融酯交換縮聚反應(yīng)。先在反應(yīng)釜中由 210?260笆、76OHg~15mmHg進(jìn)行酯交換反應(yīng)和縮聚反應(yīng)，脫 除反應(yīng)生成的苯酚。在最后一個(gè)反應(yīng)釜中于290?3()0°C真空下進(jìn) 一步縮聚。然后，在薄膜蒸發(fā)器中于1 mmHg下脫除苯酚,生成特 性黏度約為0. 54dL/g的PC耐力板。
PC耐力板還可由對苯二甲酸二苯酯、間苯二甲酸二苯酷、碳 酸二苯酯與雙酚A經(jīng)酯交換縮聚反應(yīng)制取。例如，將0. 237mol對 苯二甲酸二苯酯、0.158mol間苯二甲酸二苯酯、0.052mol碳酸二 苯酯和雙酚A加入反應(yīng)釜中，在催化劑存在下于190?258°C真空 下進(jìn)行酯交換縮聚反應(yīng)，制得性能優(yōu)良的PC耐力板。
帝人株式會(huì)社開發(fā)了PC耐力板及其與聚碳酸酯的共混物。例 如，將46.5質(zhì)最份對苯二甲酸、19.9質(zhì)量份間苯二甲酸、100.3 質(zhì)量份雙酚A、179. 8質(zhì)量份碳酸二苯酯和0. 049質(zhì)量份作催化劑 的4-二甲基氨基毗嚏加入反應(yīng)容器中。反應(yīng)器用氮?dú)庵脫Q后，在 常壓和200°C攪拌下開始熔融酯交換縮聚反應(yīng)，30min后，在常壓 下升至220°C，自傳出苯酚后，將反應(yīng)系統(tǒng)徐徐減壓。從反應(yīng)開始 3h后，原料均勻溶解。其后，進(jìn)一步升溫、減壓。從開始反應(yīng)5h 后，將溫度升至232°C,抽真空至0. 5mmHg(66. 7Pa)絕對壓力。
在此條件下進(jìn)行2h熔融縮聚，得到PC耐力板，以為194笆。
將70質(zhì)量份上述PC耐力板和30質(zhì)量份聚碳酸酯用同向雙螺 桿擠出機(jī)造粒，用注塑機(jī)制成2mm厚的塑料片，其黃色指數(shù)、全 光線透過率和Tg分別為27、92%和174°C。
PC耐力板及其共混物，由于具有高沖擊強(qiáng)度和優(yōu)良的耐熱性 而得到廣泛應(yīng)用，但其長期色澤穩(wěn)定性和耐候性欠佳是一個(gè)主要問 題。主鏈中含有間苯二酚基團(tuán)的PC耐力板，有優(yōu)良的耐候性。 GE公司新近開發(fā)的新型PC耐力板SOLLX.由于在主鏈中引入 間苯二酚基團(tuán).其在紫外線下仍具冇良好的色澤穩(wěn)定性,具有極佳 的耐候性。原先在合成冋苯二酚PC耐力板時(shí)，難以控制其分子 量，其分子量變化范圍很大.高達(dá)2萬?30萬。現(xiàn)在用界面縮聚 法，可將重均分子量控制在1萬?2萬之間。先由間苯二酚、間苯 二甲酰鋭和對苯二甲酰氯，經(jīng)界面縮聚，部分封端，制得部分封端 且?guī)нm當(dāng)數(shù)量端羥基的低聚物，然后仰和雙酚A及光氣進(jìn)行界面 縮聚，制得嵌段PC耐力板。
在毗唳衍生物,如4•甲基氨基毗嚨、4■二甲基氨基毗呢催化劑 存在下可不經(jīng)酯化，直接由苯二甲酸、雙酚和碳酸二苯防制得色澤 令人滿意、透明性很好、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能優(yōu)良的PC耐力板。 在4二中基氨基毗嚏催化劑和鈦酸鉀針狀單晶存在下由雙酚A、碳 酸二衣酯、問苯二甲酸和對苯二甲酸縮聚，可制得含有填料的耐熱 PC耐力板。M中的無機(jī)填料能很好地分散在聚合物中.7； 達(dá) 210°Ce
固相縮聚訶制得具有較高聚合度、優(yōu)良色澤的PC耐力板。由 芳族二元菠酸、雙酚和碳酸二苯酯組成的混合物，經(jīng)預(yù)聚、結(jié)晶和固相聚合，可制得PC耐力板。這種方法能達(dá)到良好的生產(chǎn)能力。
由雙酚A、兒乎等重且等規(guī)分布的間苯二甲酸和對苯二甲酸. 以及碳酸酯結(jié)構(gòu)組成的PC耐力板.通常是無定形的，難以結(jié)晶。結(jié)晶會(huì)引起韌性的降低和耐熱扭變性能的增加，PC耐力板鏈的構(gòu) 型影響其性能。
PC耐力板在耐熱扭變性、低溫韌性，以及耐老化性方面優(yōu)于聚碳酸酯。當(dāng)芳酯含量增加時(shí)，熔體流動(dòng)指數(shù)下降。和具有低熔融黏度的聚合物共混，可以改進(jìn)PC耐力板的成型加工性能。和PC耐力板共混，可改進(jìn)其他熱塑性塑料的耐熱扭變性和低溫韌性。
生產(chǎn)PC耐力板的公司及商品名稱有：GE公司的Lexan- PPC, Dow化學(xué)公司的XP73, Bayer公司的Apeco
PC耐力板具有優(yōu)良的耐熱性、抗沖擊性、透明性和電絕緣性等，且價(jià)格較聚芳酯、聚硯和聚酰亞胺等特種工程塑料便宜，已成功地用于電氣、汽車和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。