[树脂知识简介]

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纤维素
19世纪后期开发的硝酸纤维素是第一种纤维素材料，它最初被用于制作台球、梳子、小巧的物品和照像胶卷。尽管硝酸纤维素具有优异的物理性能，但它有两个主要的缺点限制其应用，第一个缺点是加工前必须先和溶剂混合，第一个缺点是可燃。于1927年以棒料、板材、块料面世，1929年以粒料面世的乙酸纤维素（CA），则没有这些缺点，在30年代初乙酸纤维素成为第一个用注塑加工的热塑性塑料。
继乙酸纤维素之后，乙酸丁酸纤维素（CAB）于1938年问世，乙酸雨酸纤维素（CAP）于1945年问世。最早纤维素用于制作个人用品（发刷、牙刷、眼镜框、梳子和化妆品盒）和汽车部件（方向盘、旋钮、扶手、喇叭栅格等）。
生产
纤维素塑料是通过纤维的化学改性而制得。原料纤维不是热塑性的，它不熔化。纤维素是多种树和植物细胞壁的组成物质，是通过光合作用生成的。原料纤维素可加工成纤维或膜，但一定得通过化学改性才能变成热塑性的。
纤维素酯是通过纤维与特定的酸和前反应制得，最常用的催化剂是硫酸。这些酯类尤其是乙酸酯在温度很高的熔化加工过程中，如不添加适宜的添加剂，将变色、碳化。
纤维素塑料的配方（特种酯除外）含有不同的添加剂，如增塑剂、热稳定剂、紫外线抑制剂。也可添加颜料和染料制各种透明的、半透明的和不透明的有色产品，以及珠光、金属的、莹光的特殊色彩。
类型
三乙酸纤维素酯像纤维本身一样，由于其软化温度不能用增塑剂大幅度降低，因此必须在溶剂中加工，常用的溶剂是二氯甲烷和甲醇的混合物。
以三乙酸酯为原料的粘稠溶液通过浇注或挤塑和蒸发溶剂可制得薄片和纤维。溶剂浇铸产品厚度可小于lmil（千分之一英寸）直到20mils，薄片和膜产品有很好的均匀度，膜中无颗粒、光学透明度好。三乙酸纤维素酯产品具有很好的尺寸稳定性、耐水性和较高的耐折度和抗爆破性，且老化时变化不大。
这些材料高度耐润滑脂、油和大多数常用溶剂，如雨酮，同时也具有较高的耐热性和介电常数。三乙酸酯的片和膜很易打孔、折皱、折叠和加压成型，但二者都不易真空成型。
乙酸纤维素酯、丙酸纤维素酯、丁酸纤维素酯。在标准的乙酸纤维素酯合成过程中，反应是用乙酸和乙酸配生成三元酯。然后通过水解三元酯（三乙酸纤维素酯），除去部分乙酸基基因而制得乙酸纤维素酯。塑料级的乙酸纤维素酯含乙酸基 38％一 40％。
丙酸纤维素酯和丁酸纤维素酯是通过丙酸和丙酸酐或丁酸和丁酸酐代替部分乙酸和乙酸酐（按上述方法）制得的。塑料级的乙酸丙酸纤维素酯一般含39％--47％丙酰基和 2％--9％的乙酸基；塑料级乙酸丁酸纤维素酯含 26％～39％丁酰基和12％－15％乙酰基。这些酯然后与增塑剂混合，在加热加压条件下制成圆柱形或颗粒（1／8－in）产品。
      性能
纤维素塑料由于其性能范围宽，通用性而引人注目，其主要性能有韧性好、表面光泽好、透明和能够用多种方法加工。
三种主要纤维素塑料之间性能特征存在一些差异。
当需要有较高的刚性、硬度及耐化学性（尤其是耐芳烃）时，则选用乙酸纤维素酯，乙酸纤维素酯片材贮存寿命长，可用模冲切、成珠、打孔、压花、层合、切开、封接，可通过传统的热成型方法加工，也可制成半透明的、不透明的有色的和透明的。
在需要耐候性好、低温抗冲击强度高、尺寸稳定性好的应用领域用丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯比乙酸纤维素酯为好。由于熔体强度较好，故注塑周期短，挤塑速度快。丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯的密度也比乙酸纤维素酯小，挤塑的丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯板片具有良好的均匀度、表面质量、亮度和外观。丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯也可制成非常柔韧的，它们具有良好的色彩稳定性 。
用丙酸纤维素酯和丁酯纤维素酯挤塑的板片也可用真空、正压和机械方法进行热成型，它们可承受较深的压延，成型周期短。当需要硬度高、拉伸强度好、刚性高时，用丙酸纤维素酯比用丁酸纤维素酯为好。纤维素塑料的机械性能随着增塑剂的用量不同而异。增塑剂含量低的难流动的品级，它的硬度较高，刚性和拉伸强度也好，当增塑剂含量增加时，这些性能降低，而抗冲击强度则增大。纤维素酯类塑料的电性能很相似，都有较高的介电常数、分电强度和体积电阻率，以及较高的损耗因数。乙酸纤维素酯塑料的相对密度为1.3，了酸纤维素酯和丙酸纤维素酯为1.2。这三种纤维素均可达到FDA（美国食品医药管理局）的标准。
应用
纤维素塑料优异的综合性能，使其制品适用范围宽。由于乙酸纤维素酯和乙酸了酸纤维素酯的透明度、韧性、抗扭强度好，并能用机器加工成需要的形状，再用溶剂蒸汽抛光获得光滑饰面，故在用作工器具的把柄方面已赢得消费者的好评。
乙酸纤维素酯和丙酸纤维素酯被用于眼科领域的片材和注射加工操作。由于在制作高档眼镜镜框过程中需要多次的辅助加工，纤维素塑料成为为数有限的能多方面满足这些特殊后修饰加工需要的几种塑料之一。
家庭陈饰方面是很大领域，纤维素塑料用作桌子镶边，百叶窗杆和商店橱窗的型材，在这些用途中抗损坏性很重要，而用于陈列窗时透明度则是最基本的。
在包装领域，筒形包装容器是纤维素塑料的一个重要市场，电子器件、螺母和螺栓、钉子、T恤衫、内衣和紧身裤袜等许多物品均采用这种透明袋包装。丁酸纤维素酯和丙酸纤维素酯由于有透明性和韧性，在包装领域已成功地用了很长时期。
刷子、大多数牙刷和发刷一般都采用两酸纤维素酯制的。丁酸纤维素酯也用于要求透明度和韧性的玩具市场。还可复上箔用在许多包括汽车的装饰。
除这些市场外，纤维素塑料还有许多其它用途。乙酸纤维素酯广泛用于挤塑带、音响磁带和电器材料，还有压敏带、烫金薄膜和面罩。丁酸纤维素酯板可用于制作室内标志牌，而室外标志牌是一个要求较高的具有挑战性的一个大的应用领域，但需要有特殊耐候性的生产配方。

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聚 碳 酸 酯

产品简介
    聚碳酸酯是一种无定形、无味、无臭、无毒透明的热塑性聚合物。聚碳酸酯具有良好的耐热性、电绝缘性，特别是耐冲击、韧性高，蠕变小，制品尺寸稳定。
    聚碳酸酯耐热性较好，可在-60℃~110℃下长期使用,热变形温度135℃(1.82MPa负荷下),玻璃化温度149℃，无明显熔点,在220~230℃即成熔融状态。热分解温度>310℃,耐燃性属于自熄性树脂。由于分子链刚性大,其熔体粘度比通用热塑性树脂高得多。
    由于聚碳酸酯极性小,玻璃化温度高,吸水性低,因此它具有优良的高温电性能,其体积电阻和介电强度与聚酯薄膜相当,介质损耗角正切值仅次于聚苯乙烯,且几乎不受温度影响,在10~130℃范围内接近常数,适于制作较高温度下工作的电气电子部件。
    在耐化学品性能方面,聚碳酸酯对稀酸、氧化剂、盐、油、脂肪烃稳定，但不耐碱、胺、酮、酯及芳香烃，易溶于二氯甲烷、二氯乙烷等氯代烃。长期浸入沸水中会水解破裂脆化。
聚碳酸酯供需状况及预测
    聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优异的热塑性工程塑料，它有较高的抗热和耐寒性，耐化学腐蚀，并具有突出的抗冲性能和蠕变性能，以及良好的电性能和透光率。在国民经济各领域中有广泛的用途：
    在机械工业上，可用于生产传递中小负荷的零部件，如齿轮、齿条、蜗轮、蜗杆等；受力不大的紧固件，如螺钉、螺帽等以代替金属部件。聚碳也可用作电动工具、商用机械、办公器械以及仪器仪表的壳罩、底盘等。
    聚碳酸酯在电气电子工业中可用作绝缘连接件、线圈框架、垫片等，也可做电器工具外壳，如手电钻外壳，电讯器材罩体等。
    在照明、建筑上，聚碳酸酯大量用作建筑玻璃、路灯罩、指示标版牌等。
    在安全及医疗器械方面，聚碳酸酯可用来制作安全帽、防爆玻璃，还可用于生产能耐较高温度消毒的医疗器械、器皿。也可用于制造飞机、汽车、船的风挡玻璃。
    在其它应用领域，聚碳酸酯主要用于制造纺织用纱管，这也是我国聚碳酸用量较大的一个领域；还可以用于制造如杯、盘、保温瓶等日用品，以及用于文体器材和工业包装等各行各业。
    目前，聚碳酸酯除已进入到机械、电子、交通、建筑、生活用品等领域外，正迅速地扩展到航空、航天、电子计算机、光纤、光盘等许多高新技术领域。聚碳酸酯与其它材料掺混，形成PC共聚物和PC合金，其性能会更加完善，能适应多种独特的性能和需要。
（1）国外市场及消费情况
    1996年世界聚碳酸酯生产能力约136万吨/年，主要生产厂商是通用电器(GE)、拜尔(Bayer）和道化学(Dow)，其生产能力分别占全球能力的45％，25％和12％。其他生产厂商还有日本的Teijin，三菱瓦斯化学等。
1997年世界主要聚碳酸酯生产厂商
公司名称及厂址         生产能力（万吨/年）
通用电气公司           
    Bergen op Zoom, 荷兰         14
    Burkville, AL, 美国         18.8
    Ichihara, Chiba Prefecture, 日本         4
    Mount Vernon, IN, 美国         24.5
          合  计         61.3
拜尔公司           
    Antwerpen, 比利时                                           8
    Baytown,TX, 美国                10.4
    Krefeld, 德国         14
    Nera Montoto, 意大利         1.7
          合  计         34.1
道化学           
    Freeport, TX, 美国                7.7
    Niihama, Ehime Prefecture, 日本         4
    Stade, 德国         5
          合  计                16.7
Teijin                  
   Matsuyama, Ehime Prefecture, 日本         10
Mitsubishi Gas Chemical           
    Kashima, Ibaraki Prefecture, 日本         2.5
    Osaka, Osaka Prefecture, 日本         2.5
合  计         15
其它公司         9.26
            
总      计         136.36
  
    1996年全球聚碳酸酯产量约114万吨，消费量约114万吨。最大的市场是电子/电器（包括计算机、办公设备和光盘），透明薄板和片材以及汽车工业。
1996年世界聚碳酸酯供需情况,单位：万吨
国家/地区         生产能力         产量         进口         出口         消费
美国         61.4         51.9         4.1         14.9         41.1
西欧         42.7         34.5         4.0         14.5         24.0
日本         28.0         25.1         2.1         12.0         15.2
巴西         1.0         0.5         1.1         0.8         0.8
其它亚洲国家         3.26         2.0         26.4         9.0         19.4
其它         0         0         13.5         0         13.5
  合    计         136.36         114.0         51.2         51.2         114.0
1996年世界主要地区聚碳酸酯消费结构,单位：万吨
          美国         西欧         日本
电子/电器a         9.9         10.8         7.0
透明薄板和片材         8.2         4.6         3.6
汽车工业         10.3         2.6         1.8
电动工具、器械b         3.3         2.2         0.3
其它         9.4         3.8         2.5
合    计         41.1         24.0         15.2
a. 包括计算机/商用设备和光盘.
b. 包括保健,包装材料,医疗,信息及眼镜等方面的用途.
  
（2）国内生产消费现状
    我国对聚碳酸酯的研究工作起始于1958年，并于1965年实现工业化生产。但由于工艺技术落后、设备简陋，产品质量差，消耗高，迫使多数企业停产。目前，维持正常生产的企业只有上海中联化工厂，重庆长风化工厂和常州合成化工总厂，生产能力为5600吨/年，1996年产量仅为798吨，远远不能满足国内的需求。
中国聚碳酸酯主要生产企业－1996
企业名称         生产能力，吨/年
上海中联化工厂         1600
重庆长风化工厂         1000
五矿集团常州合成化工总厂         3000
合计         5600
    目前国内聚碳酸酯的年消费量在6万吨以上，其中绝大部分为从国外进口。主要的消费领域为电子/电器、纺织、机械和轻工。
我国聚碳酸酯消费结构－1996
消费领域         消费量（吨）         所占比例，%
电子/电器         25000         40.49
纺织         18500         29.96
机械         12000         19.44
轻工         6000         9.72
其他         242         0.39
合计         61742         100.0
2.市场预测
    在未来的一段时期内，聚碳酸酯的需求量将持续增长，远东、拉丁美洲将是增长最快的地区。预计到2000年，全球聚碳酸酯的需求量将达到153.9万吨，2005的全球聚碳酸酯的需求量约为210.8万吨/年。
世界聚碳酸酯需求预测
          需求量（万吨）         年均增长率（％）
国家/地区         2000         2005         2010         96-00         00-05         05-10
美国         55.0         73.0         95.0         7.6         5.8         5.4
西欧         28.6         34.8         42.3         4.5         4.0         4.0
日本         18.8         24.0         30.6         5.5         5.0         5.0
巴西         1.2         1.9         2.8         10.7         9.6         8.1
其它亚洲国家         33.9         57.1         91.0         15.0         11.0         9.8
其它         16.4         20.0         24.3         5.0         4.0         4.0
合    计         153.9         210.8         286.0         7.8         6.5         6.3
    我国聚碳酸酯的消费量在逐年增加，从1992年的23198吨增加到1996年的61742吨，年均递增27.7%，远远高于国民经济的平均增长速度和其它通用工程塑料的增长速度。我国聚碳酸酯主要从国外进口，进口量1992年为23251吨，到1996年增长到65553吨。随着经济的发展，人民生活水平的提高，在各个领域对聚碳酸酯的需求将不断增加。预计到2000年，我国聚碳酸酯需求量为8.5万吨，2005年和2010年将分别为11.6万吨15.6万吨。
我国聚碳酸酯需求，吨
年份         表观消费量
1992         23198
1993         23731
1994         35557
1995         42795
1996         61742
2000         85000
2005         116000
2010         156000
3.技术经济分析
（1）工艺技术路线
    聚碳酸酯的传统工业化方法主要有酯交换工艺和光气化界面缩聚工艺。酯交换法是用苯酚为原料，在碱性条件下与光气反应生成碳酸二苯酯然后再与双酚A反应生成聚碳酸酯。光气化界面缩聚法是由光气与双酚A直接反应生成聚碳酸酯。
    GE日本公司的非光气化生产装置是目前世界上唯一一套非光气路线装置，于1993年建成投产，规模为2.5万吨/年，现已扩建到4万吨/年。该工艺采用新的路线，由O2和CO使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯（Enichem公司的技术），由碳酸二甲酯制得碳酸二苯酯，再由碳酸二苯酯与双酚A反应生成聚碳酸酯。GE公司还正在西班牙建设一套13万吨/年的非光气化生产装置。
1.技术选择
    传统光气化生产工艺主要有酯交换工艺和界面缩聚工艺两种。酯交换工艺是用苯酚为原料，在碱性条件下与光气反应生成碳酸二苯酯然后再以碳酸二苯酯与双酚A反应生成聚碳酸酯。界面缩聚工艺是由光气与双酚A直接反应生成聚碳酸酯。长期以来，光气化界面缩聚工艺都占有绝对优势，生产日益倾向于大型化和全流程连续化。
    不论是酯交换工艺还是界面缩聚工艺，其生产过程中都需要用到光气。光气是一种毒性极强的气体，生产中所需的二氯甲烷等溶剂也具有很强的毒性。因此，国外许多公司都至力于非光气法生产路线的研究。GE日本公司的非光气化生产装置是目前世界上唯一一套非光气路线装置，于1993年建成投产，规模为2.5万吨/年，现已扩建到4万吨/年。该工艺由O2和CO使甲醇氧化羰基化生产碳酸二甲酯（Enichem公司的技术），由碳酸二甲酯制得碳酸二苯酯，再由碳酸二苯酯与双酚A反应生成聚碳酸酯。据悉，GE公司正在西班牙筹建设一套13万吨/聚碳酸酯生产装置，也将采用非光气化生产工艺。
    非光气路线无论是树脂的合成或碳酸二苯酯的合成，均不以光气为原料。它特别适用于不具备光气生产条件的工厂采用，不仅可以避免使用这种毒性较强的化学物质，而且不需洗涤和溶剂回收设备，减少投资。在生产中，甲醇和苯酚循环使用，降低了原料成本。建议以非光气化路线作为聚碳酸酯装置的首选工艺。
（2）装置规模
    参考国外不同规模的生产装置，聚碳酸酯生产装置的经济规模，非光气法应不低于2万吨/年，光气法应在4~5万吨/年以上。
    由于光气法路线需要以光气为原料，生产过程中存在种种不安全因素，因此推荐非光气法技术，生产规模为4万吨/年。下面是4万吨/年非光气法聚碳酸酯生产装置主要技术经济参数。
总投资         年总税金         年利润总额         项目建设期         投资收益率         投资回收期
10.9亿元         1.46亿元         1.31亿元         2.5年         17%         7-8年
3.建设规模
    由市场预测可知，到2000年，我国聚碳酸酯需求量为8.5万吨/年，2005年约为11.6万吨/年，而目前的生产能力仅为5600吨，需求缺口很大。装置规模初考虑市场需求外，应选择适当的经济规模。
    参考国外不同规模的生产装置，综合经济规模及国内市场需求考虑，建议拟建的聚碳酸酯装置规模为4万吨/年。
    装置投资7.5亿元，总投资约为10.9亿元。建设工期约为2.5年。项目建成后，年总生产成本为6.78亿元，年销售收入9.6亿元，年利税总额约2.82亿元，销售税金约1.46亿元，年利润总额1.31亿元。投资收益率约为17.42%，投资回收期约为7.7年。
4.存在问题及发展制约因素
    技术：由于目前世界上拥有工业化非光气法生产工艺技术的只有GE公司一家，而其他公司的非光气法工艺技术尚处于研究阶段，离工业化还有一段距离。因此技术引进可能会比较难，且价格也会比较高。
    资源：非光气法工艺生产聚碳酸酯所需主要原料有双酚A，甲醇和一氧化碳等几种。其中甲醇和一氧化碳供应难度都不大，需要重视的是双酚A。目前国内双酚A技术尚不成熟，新建双酚A生产装置需引进技术。而国内对双酚A的需求量也比较大，近年来进口量都较大。因此如果要建聚碳酸酯装置，最好同时配套建设一套双酚A装置。
    资金：聚碳酸酯属于高技术含量的产品，由于需要引进国外先进的生产工艺技术，软件技术费用比较高，因此其投资比较高，产品成本也比较高。
    经济效益：由于聚碳酸酯生产装置投资比较高，产品成本也比较高。其中原料双酚A所占比例较大。其价格对聚碳酸酯产品成本影响较大，因此建议建设聚碳酸酯同时配套建设双酚A装置。
    目前国内消费的聚碳酸酯几乎完全依赖进口，因此进口产品对新建项目也构成了极大的威胁。如果在进口产品的压力下而不得不以低价销售产品，经济效益将会显著下降。
   

terid

     内容太多了，可不可以简单点，真的，真正用在模具设计中不是很大呀。可以这么讲吧，对模具设计一点用都没有。太理论了。
     国外模具设计可不是这样的。有空多了解一下国外的吧。[em27][em27][em27][em27][em27][em26][em26][em26][em26][em26][em26]

cyw59

以下是引用terid在2002-9-26 9:43:15的发言：
     内容太多了，可不可以简单点，真的，真正用在模具设计中不是很大呀。可以这么讲吧，对模具设计一点用都没有。太理论了。
     国外模具设计可不是这样的。有空多了解一下国外的吧。[em27][em27][em27][em27][em27][em26][em26][em26][em26][em26][em26]

这只不过是资料，对搞模具有一定的指导作用[em21][em21][em21]
如果有人认为没有用，可以不看
[em21][em21][em21]

zyc

PC?nothing

zyc

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cyw59

以下是引用zyc在2002-9-27 15:30:45的发言：
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zyc

Mr.cyw59
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cyw59

以下是引用zyc在2002-10-5 15:43:36的发言：
Mr.cyw59
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飞雕

对我们了解塑料很有用，值得大家去看

飞雕

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qiang702

不错,不是书上的吧？

catking

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很全

寇仲

版主辛苦了,不过我们也复制辛苦了.

gouweisz

Thank you very much

guimoudl

聚 碳 酸 酯
终于结束了
非常感谢 !!

charly2000

最近才发现以前的旧贴里面也有经典[em06]挖到宝了