PC是常見的工程塑料,但普通PC材料抗沖擊性能差,耐化學性差,在很多領域都無法應用。通常采用的辦法是,對普通PC進行改性,比如PC/ABS、PC/PBT合金,但是有時候會損失透明性,或者剛性。而通過共聚,可以獲得更高性能的產品等。
PC共聚有多種類型,今天這里主要介紹商業(yè)化常用的——硅共聚PC。
艾邦建有“光伏產業(yè)交流群”,群友有光伏電站、BIPV、光伏組件,電池片、背板,封裝膠膜,接線盒、接插件、光伏邊框、光伏支架、逆變器、光伏玻璃等零部件以及EVA、POE、PVDF、PPO、PA、硅PC、PET膜、氟材料、光伏銀漿、焊帶、粘接劑等材料以及相關生產、檢測設備的上下游企業(yè)。
1969年GE公司首先開發(fā)聚硅氧烷(PDMS )共聚聚碳酸酯。聚硅氧烷分子中存在大量的硅氧鍵,主鏈柔性好,有良好的熱穩(wěn)定性、阻燃性,對氧氣和氮氣有選擇透過性。
常規(guī)PC與含硅PC合成單體都含有雙酚A、光氣,但含硅PC還與聚二甲基硅氧烷共聚而成。
我們都知道,聚碳酸酯中擁有龐大苯環(huán)的剛硬基團,限制了分子鏈段的內旋,并且強極性基團-COO(酯基),提供了較大的分子間力,使分子鏈互相束縛,進一步削弱了分子鏈的柔性。
因此,聚合物的玻璃化溫度和熔融溫度較高,熔體粘度高,分子鏈在外力作用下不易滑移。并且,由于分子鏈中含有-COO(酯基),在有酸或有堿存在的條件下,酯能發(fā)生水解反應生成相應的酸或醇。
所以,常規(guī)PC耐水解穩(wěn)定性不高,對缺口敏感,耐劃痕性較差,長期暴露于紫外線中黃變效果明顯,并且PC容易受某些有機溶劑的浸濁。?


1) 增加柔性引入有機硅基團,增加了結構單元的長度,降低了龐大苯環(huán)的剛性,增加了分子鏈的柔順性,因此,提高了PC材料的流動性。
2) 改善耐水解性要理解為何能改善耐水解性,有機硅氧烷“-Si-0-Si-”是一種疏水基團,并且有機硅化合物與無機硅酸鹽材料之間有較強的化學親和力,利用這個性能,可以有效的改變材料表面的特性,使之達到憎水效果。因此,在聚碳酸酯中接上有機硅氧烷結構,利用其獨有的性能,從而使聚碳酸酯的耐水解性得到大大提高。
3) 改善耐高低溫、阻燃、耐腐蝕等性能由于有機硅獨特的結構,兼?zhèn)淞藷o機材料與有機材料的性能,具有表面張力低、粘溫系數小、壓縮性高、氣體滲透性高等基本性質,并具有耐高低溫、電氣絕緣、耐氧化穩(wěn)定性、耐候性、難燃、憎水、耐腐蝕、無毒無味以及生理惰性等優(yōu)異特性。因此在PC中接入有機硅,從而使PC的耐高低溫性能提高,從而在-30℃~-40℃時,依然能保持常溫下的力學性能;并且有機硅的耐氧化穩(wěn)定性、耐候性特點,使PC的耐氧化性能提高;耐黃變性增強。

?
目前全球硅氧烷PC產能約為4.1萬噸/年,其中沙伯基礎公司(SABIC)產能約為3萬噸(硅單體含量20-25%),日本出光公司0.5萬噸(硅單體含量6-9%)、日本三菱公司0.3萬噸(硅單體含量9%)、韓國三養(yǎng)公司0.3萬噸(硅單體含量9%)。為了鞏固其領先的市場地位,SABIC只銷售含硅氧烷PC的改性產品而不直接出售原料。日本出光和韓國三養(yǎng)均出售原料和改性產品。
中國市場硅氧烷PC的消費量約為1.6萬噸/年,衍生的改性塑料國內每年約有8萬噸的消費量。國內硅氧烷PC改性廠家主要為沙伯基礎公司,沙伯基礎公司不對外出售硅氧烷PC粉料,而是利用國內的改性廠制成改性產品,主要消耗自己公司生產的硅氧烷PC產品;沙伯基礎公司的改性產品在主流的手機廠商都在使用,如華為、中興、OPPO、vivo等,汽車充電樁客戶如比亞迪、特斯拉等。
其他較大的改性廠家如廣州金發(fā)公司、polyone等,金發(fā)公司的通用PC年消耗量為9萬噸,硅氧烷PC粉料消耗量淡季約為300-400噸/月,旺季約為500-600噸/月,全年消耗量在5000噸左右。
硅氧烷PC在軍工領域應用廣泛,如士兵單兵裝備、戰(zhàn)斗機部件、探測設備、防護設備、設施等;在航空、航天領域可以用于生產航天飛機、宇宙飛船、宇航員裝備、飛行員頭盔等?。?

以下為7家硅PC生產企業(yè)的相關介紹,排名不分先后,供大家參考。
1. SABIC
SABIC的共聚PC樹脂,有低溫抗沖,高韌性高流動,優(yōu)異耐候性,阻燃低煙無毒,薄壁透明阻燃,高耐熱,高耐熱高透明易成型等類型,可用于汽車、醫(yī)療、消費電子等多個領域。

網站:https://www.sabic.com/en
2. 三養(yǎng)化學
三養(yǎng)化學是韓國第一家商業(yè)化生產Si-PC的廠家,其Si-PC能夠在-60℃保持材料的韌性,并且具有良好的透光性,高抗沖擊,阻燃和耐化學性,可用于汽車、電子電器等領域。
?
三養(yǎng)化學于1989年開始工程塑料的生產,引進日本三菱化學技術,現在生產能力已經達到10萬噸/年,在中國上海投資的改性工廠,即三養(yǎng)工程塑料(上海)有限公司,已于2005年5月投產,三養(yǎng)社工程塑料客戶已經遍及世界各地。

網站:https://www.samyangepsh.com/
3. LG化學
LG化學成立于1947年,是韓國極具代表性的化工企業(yè)。
LG化學也有推出含硅的共聚PC,超耐低溫,在零下30度或更低環(huán)境下具有良好的沖擊性能,并且流動性能與沖擊強度平衡性更好,擁有長期穩(wěn)定的物性,并具有優(yōu)秀的阻燃性,可進一步擴大PC的應用領域。圖??LG 含硅PC耐低溫抗沖性能

網站:https://www.lgchem.com/main/index
4. 日本出光
出光專注于在聚碳酸酯聚合過程中聚合改性組分的共聚技術,通過化學鍵將即使在“低溫”下也具有高流動性的柔性硅氧烷組分融入到聚碳酸酯分子鏈中,生產出硅氧烷共聚聚碳酸酯(Si-PC)——TARFLON NEO ?。與傳統(tǒng)聚碳酸酯相比,具有“較低的缺口敏感性”和“抗裂縫性”,有望應用于傳統(tǒng)聚碳酸酯樹脂無法應用的各種應用。
網站:https://www.idemitsu.com/jp/
5. 萬華化學
萬華化學集團股份有限公司是一家全球化運營的化工新材料公司,依托不斷創(chuàng)新的核心技術、產業(yè)化裝置及高效的運營模式,為客戶提供更具競爭力的產品及解決方案。
萬華化學硅共聚PC具有優(yōu)良的低溫沖擊韌性,良好的耐光熱老化性能,優(yōu)異的耐水性能,優(yōu)異的耐溶劑性能,良好的透波性能,優(yōu)異的加工性能,良好阻燃性等,在5G天線罩應用方面極具優(yōu)勢。? ? ?
網站:https://www.whchem.com/
6.?滄州大化
?
滄州大化集團有限責任公司是由中國化工集團控股、滄州市政府參股,以化肥、TDI為主導產品的大型綜合性化工企業(yè)集團,屬國有獨資企業(yè)。下屬6家子分公司(含1家上市公司),主要擁有年產36萬噸合成氨、58萬噸尿素、15萬噸TDI、16萬噸燒堿以及濃硝酸、硝酸銨等生產能力。其中“鐵獅”牌尿素和“飛獅”牌TDI,以可靠的質量和服務贏得市場美譽。
2022年7月7日,滄州大化共聚硅PC項目一次投料試車成功,成為國內第一家連續(xù)生產法生產共聚硅PC的企業(yè),成功占據PC技術制高點,填補了該領域國內空白,極大地增強了企業(yè)的核心競爭力。
網站:http://www.czdh.chemchina.com/
7. 偉的新材
?
廣東偉的新材料股份有限公司(前身為:東莞市偉的工程塑料有限公司)是一家高起點、高定位的高新技術企業(yè)。
偉的依托改性行業(yè)資深技術工程團隊實踐出獨特的生產工藝和技術,研發(fā)和生產金屬化高分子導散熱塑料、增強和阻燃增強PET等二大系列自主知識產權產品,廣泛應用于LED照明、電子電氣散熱(尤其是LED相關產品)、家電(尤其是美容美發(fā)和電熱家電)、汽車、通訊、軍工、航空航天等行業(yè)。
?
偉的新材小批量生產硅氧烷PC及其合金增強材料,在-40℃低溫與常溫下性能穩(wěn)定,抗UV耐候,戶外穩(wěn)定,高強韌、極高尺寸穩(wěn)定,同時透波強信號干擾損失小,適合激光焊接,可用于新能源汽車、儲能設備、軌道交通及5G通訊領域。
網站:http://www.greatmat.cn/
8. 聚銀公司

甘肅銀光聚銀化工有限公司(簡稱聚銀公司)是甘肅銀光化學工業(yè)集團有限公司的子公司,成立于2001年8月8日。
聚銀公司現有2條主要生產線,可生產TDI(甲苯二異氰酸酯)和PVC(聚氯乙烯)產品。
甘肅銀光聚銀化工有限公司于2005年開始從事PC產品的開發(fā)和研究工作,2011年生產出質量合格的通用級PC產品,經中科院蘭州化物所分析檢驗,通用級產品達到國際PC產品指標和性能指標與帝人公司1250Y產品持平。
聚銀公司于2013年、2014年相后開展了高熔融指數聚酯型特種PC、(TMC)型耐高溫特種PC、四溴雙酚A型特種PC的合成技術研發(fā)工作,取得了一定的技術突破。聚酯型特種PC、(TMC)型耐高溫特種PC、四溴雙酚A型特種PC小試樣品對標國外企業(yè)同類產品的性能指標,其產品性能接近或達到同類產品水平。
網站:http://jyhg.norincogroup.com.cn/
以上為8家硅PC生產企業(yè)的相關介紹,排名不分先后,供大家參考。
序號
|
公司名
|
1
|
SABIC
|
2
|
三養(yǎng)化學
|
3
|
LG化學
|
4
|
日本出光
|
5
|
萬華化學
|
6
|
滄州大化
|
7
|
偉的新材
|
8
|
聚銀公司
|
艾邦將于10月20日在蘇州舉辦2022年光伏與儲能材料論壇 ,屆時SABIC將出席并給大家?guī)?/span>“新一代硅PC材料在光伏連接器中的應用”主題演講,敬請期待!
原文始發(fā)于微信公眾號(光伏產業(yè)通):更新:8家硅共聚PC生產企業(yè)介紹