2024年6月11日发(作者：蓟志)
聚碳酸酯注塑工艺设计
一:聚碳酸酯的简介：
1.1：聚碳酸酯的化学性能：
聚碳酸酯（Polycarbonate）常用缩写PC是一种无色透明的无定性热
塑性材料。其名称来源于其内部的CO3基团。
化学名：2,2＇-双（4-羟基苯基）丙烷聚碳酸酯
其特性：
1、聚碳酸酯耐酸，耐油。
2、聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。
1.2：聚碳酸酯的物理性能：
密度：1.20－1.22 g/cm 线膨胀率：3.8×10 cm/cm°C 热变形温度：
130°C 。
聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通使用温度内都
有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲
击性能好，折射率高，加工性能好，需要添加阻剂才能符合UL94 V-0级。
但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法
生产大型的器件。随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基
丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。
不耐强酸，不耐强碱聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚
碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
1.3：聚碳酸酯的生产：
聚碳酸酯是日常常见的一种材料。由于其无色透明和优异的抗冲击性，
日常常见的应用有光碟，眼镜片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹
之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。
聚碳酸酯PC也是笔记本电脑外壳采用的材料的一种，它的原料是石油，
经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物，再经塑料厂加工就成了成
品，从实用的角度，其散热性能也比ABS塑料较好，热量分散比较均匀。
当和稀土玻璃比较聚碳酸酯纤维如同轻量级和高度不易碎。聚碳酸酯纤维
多用于一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶。
聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线，以双酚a为原料，使用光气、
氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反应助剂，此法工艺成熟，产品质量较高，易于规
模化和连续化生产，经济性好等，长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于
该法使用的原料光气剧毒，因此近年来各大公司纷纷研究非光气法生产路线。
1993年非光气法工艺研究成功，并由ge塑料日本公司实现了工业化生产。主要
以双酚a和碳酸二苯酯为原料，该工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”，已
成为今后聚碳酸酯合成工艺的发展方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据
主导地位。
二:工艺特性
1 / 6
PC的分子结构既有柔性又有刚性的无定性聚合物。因此，具有许多的优良工
程性质。分子链简单、规整。但由于苯环的存在，虽然它是结晶聚合物，但很难
结晶，所以聚碳酸酯为无定形聚合物。
Pc在熔融状态下的流变特性接近牛顿型流体，
Pc熔体粘度和温度关系较大，而和剪切速率关系不大。因此在成型加工过
程中，仅靠提高注塑压力和注射速率不可能达到改善熔体流动性的目的，反而还
会导致制品的内应力增加，而适当改变温度可以有效地调节熔体流动性。
PC链节较长，苯环使键段运动较为困难，所以聚碳酸酯玻璃化温度较高为
149℃，熔融温度在220-230℃之间，分解温度为330℃。熔体黏度高。提高温度，
熔体的 黏度则会下降，对温度比较敏感。熔融黏度随相对分子量的提高而明显
增加。两者关系见表1。
表1 聚碳酸酯熔融黏度和相对分子量的关系
平均相对分子量 熔融黏度/Pa*s 平均相对分子量 熔融黏度/Pa*s
25000 580 33000 3000
27000 940 40000 7200
30000 1450
聚碳酸酯有明显的吸湿倾向，熔体黏度又高，只要有微量水分都会使制品产
生银纹等缺陷，冲击强度则会大大的下降。水分还能促进其其降解。相对分子质
量随着加热温度的提高，加热时间的延长而下降。
聚碳酸酯的黏度范围，从低黏度、中黏度到高黏度、超高黏度都可以注射成
型。而相对分子量介于2.2-3.8万的，也可用玻璃纤维增强改性。聚碳酸酯的相
对分子量用熔体支书间接表示。
聚碳酸酯经反复注射，熔体指数的变化极大，会变小，不会出现显著的热
降解，但是性能会变差。见表2。
表2 聚碳酸酯经加热和多次注射后的熔体指数的变化
条件 熔体指数/g(10min)
热作用后260℃，25min 0.71
反复注射10次 39.4
聚碳酸酯的成型收缩率较小，介于0.35％-0.5％之间。
三:成型设备
影响Pc注射成型制品质量的工艺因素主要有模具和设备、制品和嵌件结构、
原材料干燥、注射温度、注射速率、注塑压力、成型周期、模具温度、制品后处
理等。
由于聚碳酸酯的熔体温度很高，熔体的黏度较大，因此较聚苯乙烯等热塑料
需要更多的质量用于树脂的塑化，所以对于成型高于200的大型制件，最好采用
2 / 6
2024年6月11日发(作者：蓟志)
聚碳酸酯注塑工艺设计
一:聚碳酸酯的简介：
1.1：聚碳酸酯的化学性能：
聚碳酸酯（Polycarbonate）常用缩写PC是一种无色透明的无定性热
塑性材料。其名称来源于其内部的CO3基团。
化学名：2,2＇-双（4-羟基苯基）丙烷聚碳酸酯
其特性：
1、聚碳酸酯耐酸，耐油。
2、聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强碱。
1.2：聚碳酸酯的物理性能：
密度：1.20－1.22 g/cm 线膨胀率：3.8×10 cm/cm°C 热变形温度：
130°C 。
聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃BI级，在普通使用温度内都
有良好的机械性能。同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲
击性能好，折射率高，加工性能好，需要添加阻剂才能符合UL94 V-0级。
但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法
生产大型的器件。随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基
丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。
不耐强酸，不耐强碱聚碳酸酯的耐磨性差。一些用于易磨损用途的聚
碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。
1.3：聚碳酸酯的生产：
聚碳酸酯是日常常见的一种材料。由于其无色透明和优异的抗冲击性，
日常常见的应用有光碟，眼镜片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹
之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。
聚碳酸酯PC也是笔记本电脑外壳采用的材料的一种，它的原料是石油，
经聚酯切片工厂加工后就成了聚酯切片颗粒物，再经塑料厂加工就成了成
品，从实用的角度，其散热性能也比ABS塑料较好，热量分散比较均匀。
当和稀土玻璃比较聚碳酸酯纤维如同轻量级和高度不易碎。聚碳酸酯纤维
多用于一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶。
聚碳酸酯工业化合成主要是界面光气化路线，以双酚a为原料，使用光气、
氢氧化钠和二氯甲烷为原料及反应助剂，此法工艺成熟，产品质量较高，易于规
模化和连续化生产，经济性好等，长期占据着聚碳酸酯生产的主导地位。但由于
该法使用的原料光气剧毒，因此近年来各大公司纷纷研究非光气法生产路线。
1993年非光气法工艺研究成功，并由ge塑料日本公司实现了工业化生产。主要
以双酚a和碳酸二苯酯为原料，该工艺是一种符合环境要求的“绿色工艺”，已
成为今后聚碳酸酯合成工艺的发展方向，预计未来在聚碳酸酯生产中将逐渐占据
主导地位。
二:工艺特性
1 / 6
PC的分子结构既有柔性又有刚性的无定性聚合物。因此，具有许多的优良工
程性质。分子链简单、规整。但由于苯环的存在，虽然它是结晶聚合物，但很难
结晶，所以聚碳酸酯为无定形聚合物。
Pc在熔融状态下的流变特性接近牛顿型流体，
Pc熔体粘度和温度关系较大，而和剪切速率关系不大。因此在成型加工过
程中，仅靠提高注塑压力和注射速率不可能达到改善熔体流动性的目的，反而还
会导致制品的内应力增加，而适当改变温度可以有效地调节熔体流动性。
PC链节较长，苯环使键段运动较为困难，所以聚碳酸酯玻璃化温度较高为
149℃，熔融温度在220-230℃之间，分解温度为330℃。熔体黏度高。提高温度，
熔体的 黏度则会下降，对温度比较敏感。熔融黏度随相对分子量的提高而明显
增加。两者关系见表1。
表1 聚碳酸酯熔融黏度和相对分子量的关系
平均相对分子量 熔融黏度/Pa*s 平均相对分子量 熔融黏度/Pa*s
25000 580 33000 3000
27000 940 40000 7200
30000 1450
聚碳酸酯有明显的吸湿倾向，熔体黏度又高，只要有微量水分都会使制品产
生银纹等缺陷，冲击强度则会大大的下降。水分还能促进其其降解。相对分子质
量随着加热温度的提高，加热时间的延长而下降。
聚碳酸酯的黏度范围，从低黏度、中黏度到高黏度、超高黏度都可以注射成
型。而相对分子量介于2.2-3.8万的，也可用玻璃纤维增强改性。聚碳酸酯的相
对分子量用熔体支书间接表示。
聚碳酸酯经反复注射，熔体指数的变化极大，会变小，不会出现显著的热
降解，但是性能会变差。见表2。
表2 聚碳酸酯经加热和多次注射后的熔体指数的变化
条件 熔体指数/g(10min)
热作用后260℃，25min 0.71
反复注射10次 39.4
聚碳酸酯的成型收缩率较小，介于0.35％-0.5％之间。
三:成型设备
影响Pc注射成型制品质量的工艺因素主要有模具和设备、制品和嵌件结构、
原材料干燥、注射温度、注射速率、注塑压力、成型周期、模具温度、制品后处
理等。
由于聚碳酸酯的熔体温度很高，熔体的黏度较大，因此较聚苯乙烯等热塑料
需要更多的质量用于树脂的塑化，所以对于成型高于200的大型制件，最好采用
2 / 6