聚碳酸酯（PC）是一種無色透明的工程塑料，具有較好的沖擊強度，寬廣的使用溫度范圍，良好的抗蠕變性、電絕緣性和尺寸穩(wěn)定性；缺點是對缺口敏感、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性差，成型嵌件的制品較困難。本文，技術(shù)牛人將帶詼諧風(fēng)趣地為你講解PC開裂的問題！
一、內(nèi)應(yīng)力是如何產(chǎn)生的？
一般，我們在研究一個材料時，應(yīng)該注意一個問題就是：材料的結(jié)構(gòu)決定材料的性能，材料的性能反映材料的結(jié)構(gòu)。
PC（雙酚A型PC分子結(jié)構(gòu)）
在成型聚碳酸酯PC時，分子鏈被迫取向，但是由于聚碳酸酯分子鏈上具有苯環(huán)，所以解取向比較困難，而在成型后，被取向的鏈有恢復(fù)自然狀態(tài)的趨勢，但是由于整個分子鏈已經(jīng)被凍結(jié)和大分子鏈之間的相互左右，從而造成制品存在殘留應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的存在，就造成產(chǎn)品可能出現(xiàn)應(yīng)力開裂。注意，這里說的是可能，為什么是可能呢？這是因為聚碳酸酯內(nèi)部還存在很多力，而其中比較重要的是：抗開裂力，這個力的大小取決分子鏈的長短，鏈間的纏結(jié)數(shù)目，分子鏈之間的作用力。
當抗開裂能力和內(nèi)應(yīng)力平衡時，產(chǎn)品不會出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，而當抗開裂能力小于內(nèi)應(yīng)力時，就會出現(xiàn)：為什么我的產(chǎn)品成型時還好好的，而存放一段時間后就開裂了？難道是上天的魔法？其實不是魔法，而是內(nèi)應(yīng)力和抗開裂力作用的結(jié)果，好了，我們將這個簡單話：分子鏈上苯環(huán)——成型取向——制品成型后出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力——當內(nèi)應(yīng)力和抗開裂能力平衡——好制品——當內(nèi)應(yīng)力大于抗開裂能力——產(chǎn)品開裂。
U型鎖扣板PC制品
二、從工藝上如何解決PC應(yīng)力開裂？
出現(xiàn)這樣的問題，大家都不愿意看見，我們不能一出問題就找供應(yīng)商麻煩吧，而是找供應(yīng)商共同解決問題。對，有這樣的態(tài)度就好了，現(xiàn)在我們共同來探討如何解決問題。我們先從工藝上去解決吧！
“模具溫度”從上面那些難懂的理論我們知道，內(nèi)應(yīng)力是因為成型時候分子鏈被凍結(jié)引起的。塑料成型，當然是用模具成型，我想你大概已經(jīng)想到了，對，模具的溫度對凍結(jié)和分子鏈的解取向有很大影響，很明顯，模具溫度越高，分子鏈肯定容易運動，就如同水分子在100度時會“飛”的道理（燒開水的氣泡嗎，經(jīng)常做家務(wù)哦）。所以，提高模具溫度，不僅對充模有利，并且可以調(diào)整制品冷卻速度，使其變得更均勻，從而有利于聚碳酸酯中取向分子的松弛，也就是解取向。說了半天，到底模具的溫度在多少合適呢？不要著急，模具溫度假如能控制，在100—120度是成型聚碳酸酯的最佳溫度了。
PC應(yīng)用于車燈
有朋友按我說的去做了，高興地告訴我，你的確是專家，我的產(chǎn)品現(xiàn)在開裂的少多了，但是因為模具溫度高了，我的產(chǎn)品容易變形，成型周期長了，生產(chǎn)率低了。你知道，時間就是生命，時間就是金錢，你賠我錢，很顯然，這次咨詢活動不成功，我馬上回去看書，請教真正的專家，于是有了下面的建議：
“成型條件”在我們成型里面，專家都知道：成型溫度、成型壓力、成型速度、保壓時間、保壓壓力。我們應(yīng)該綜合考慮這五個因素，來決定成型條件，我們知道，聚碳酸酯的加工溫度是比較高的，成型壓力是比較大的，成型速度是比較快的，該怎么辦呢？想想上面的理論，對，我們把成型溫度稍微提高一些，將成型壓力減小一些，成型速度也減小一些，保壓時間少一些，保壓壓力小一些，不要小看這些“一些”，假如能做到這幾步，你的產(chǎn)品廢品率就少很多了。
有朋友又說了，你這么多一些，頭疼啊，還有什么辦法，快全部告訴我，這個，這個，我只好說些莫名其妙的東西了，都是給你們逼迫的啊。
“退火處理”所謂退火處理是指將制品放到熱介質(zhì)中靜置一定時間，退火溫度一般比聚碳酸酯的熱變形溫度低10--20度，處理效果最好，假如溫度太高，制品就容易出現(xiàn)翹曲、變形。如果溫度太低，處理效果又達不到，退火時間一般是1--10小時了，時間長短，取決于制品的厚薄，退火后，慢冷到室溫，要是太快，麻煩的內(nèi)應(yīng)力又產(chǎn)生了，所以內(nèi)應(yīng)力簡直是無處不在??！
三、從原料選擇上解決PC開裂問題
朋友們又說了，這退火更麻煩，有沒有更簡單的辦法？我一聽就頭大，更好的辦法？更好的辦法就是換料，你知道，我最不愿意換料的了，但是，有什么辦法呢？
首先，換分子量高的聚碳酸酯。高分子量的聚碳酸酯分子鏈長度更長，鏈間纏結(jié)數(shù)目更多，分子間的作用力更大，所以，抗開裂能力更強，所以，就能對抗殘余內(nèi)應(yīng)力了嗎？你看，地球人都知道了，用趙忠祥的話說：分子量還是“高”好。
PC原料粒子
其次，換成合金。最常見的是PC/PE合金，PC/ABS合金，還有一些，但是這個，這個，還是自己去琢磨吧！ 以上是在論壇上看到的并稍加整理，把應(yīng)力開裂的原因和大多數(shù)對策都分析出來了，詼諧中見真理！
最后，小編再拋一個問題？
如圖：PC制品開裂：物料是用在密閉機柜的，基本不受外界環(huán)境和酸堿影響；發(fā)現(xiàn)時，上面覆蓋有很多油，回來分析說是烷烴類油。但是，其它也有很多站點，上面也很多油，但沒發(fā)現(xiàn)開裂？這是什么原因呢？
希望大家可以一起討論，征集答案?。。。梢栽谠u論處留言，或者加小編微信18320865613，一起探討）
文章來源中塑互聯(lián)孫先生，艾邦高分子整理編輯
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