光伏连接器材料新选择
作者 : 公开网络
时间 : 2022-09-08
PC是常见的工程塑料,但普通PC材料抗冲击性能差,耐化学性差,在很多领域都无法应用。通常采用的办法是,对普通PC进行改性,比如PC/ABS、PC/PBT合金,但是有时候会损失透明性,或者刚性。而通过共聚,可以获得更高性能的产品等。

PC共聚有多种类型,今天这里主要介绍商业化常用的——硅共聚PC

什么是硅共聚聚碳酸酯

1969年GE公司首先开发聚硅氧烷(PDMS )共聚聚碳酸酯。聚硅氧烷分子中存在大量的硅氧键,主链柔性好,有良好的热稳定性、阻燃性,对氧气和氮气有选择透过性。 

含硅共聚PC机理

常规PC与含硅PC合成单体都含有双酚A、光气,但含硅PC还与聚二甲基硅氧烷共聚而成。

我们都知道,聚碳酸酯中拥有庞大苯环的刚硬基团,限制了分子链段的内旋,并且强极性基团-COO(酯基),提供了较大的分子间力,使分子链互相束缚,进一步削弱了分子链的柔性。

因此,聚合物的玻璃化温度和熔融温度较高,熔体粘度高,分子链在外力作用下不易滑移。并且,由于分子链中含有-COO(酯基),在有酸或有碱存在的条件下,酯能发生水解反应生成相应的酸或醇。
所以,常规PC耐水解稳定性不高,对缺口敏感,耐划痕性较差,长期暴露于紫外线中黄变效果明显,并且PC容易受某些有机溶剂的浸浊。 



图1 常规PC的合成机理 



图2 常规PC的分子链

引入有机硅基团的优点

1) 增加柔性引入有机硅基团,增加了结构单元的长度,降低了庞大苯环的刚性,增加了分子链的柔顺性,因此,提高了PC材料的流动性。

2) 改善耐水解性要理解为何能改善耐水解性,有机硅氧烷“-Si-0-Si-”是一种疏水基团,并且有机硅化合物与无机硅酸盐材料之间有较强的化学亲和力,利用这个性能,可以有效的改变材料表面的特性,使之达到憎水效果。因此,在聚碳酸酯中接上有机硅氧烷结构,利用其独有的性能,从而使聚碳酸酯的耐水解性得到大大提高。

3) 改善耐高低温、阻燃、耐腐蚀等性能由于有机硅独特的结构,兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、耐候性、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性。因此在PC中接入有机硅,从而使PC的耐高低温性能提高,从而在-30℃~-40℃时,依然能保持常温下的力学性能;并且有机硅的耐氧化稳定性、耐候性特点,使PC的耐氧化性能提高;耐黄变性增强。



图3 含硅PC的合成机理