一文读懂PC聚碳酸酯、PC合金全家性能及应用！
一文读懂PC聚碳酸酯、PC合金全家性能及应用！
聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优秀的热塑性工程塑料，具有出色的机械性能、电绝缘性能和低温韧性。它不仅在电子电器、汽车、建筑等领域有广泛应用，还能与其他材料形成多种合金，进一步拓宽了其应用范围。本文将详细介绍PC的性能特点、生产工艺、市场规模及其合金家族的应用前景。
聚碳酸酯是指分子链重复单元中含有碳酸酯基重复单元的一类聚合物-PC，可分为脂肪族、脂环族、芳香族和脂肪-芳香族等几大类型，我们通常所说PC工程塑料，主要指芳香族聚碳酸酯，即双酚A型聚碳酸酯！
PC是继尼龙之后，在五大工程塑料排老二，是一种综合性能优秀的热塑性工程塑料。它具备出色的机械性能，强度高、刚性大，能够承受较大的外力而不易变形，人称“防弹胶”，这使得它在许多对结构强度要求较高的应用中脱颖而出。
PC原料粒子
PC的冲击强度尤为突出，即使在低温环境下仍能保持良好的韧性，此外PC具有优良的电绝缘性能，是电子电器领域常用的绝缘材料之一，最重要的它还能跟多个基友合体---即PC合金，是塑料合金届的扛把子，稳坐工程塑料合金的头把交椅，大大拓宽了其应用范围。
生产工艺
光气法：是最早实现工业化生产的方法，以光气、双酚A等为原料，反应生成聚碳酸酯。该方法生产的产品质量高，但光气剧毒，对生产设备和工艺要求高，存在一定的安全风险和环保压力。
非光气法：包括熔融酯交换法和界面缩聚法等。熔融酯交换法以双酚A和碳酸二苯酯为原料，在高温、高真空条件下进行酯交换反应生成聚碳酸酯；界面缩聚法以双酚A和光气的衍生物等为原料，在水-有机溶剂两相界面进行缩聚反应。非光气法相对光气法更加环保和安全。
PC这个单品就产能而言，2023年产能规模超过630万吨，国内还有百万吨产能将投产和规划，就市场规模而言，2023年全球PC树脂市场规模达到1396.54亿元人民币，中国市场规模达到551.35亿元，PC或将超过PA6，拿下工程塑料届第一单品！
全球PC产能集中度较高，前五厂商包括科思创、沙特SABIC、日本三菱、日本帝人、中化系（唯一国产系），合计市场份额近70%。亚洲是全球PC产能最大的地区，尤其是卷王龙哥家，350万吨产能在路上，并且规划产能还在增加，前面有讲过，本次不多讲。
聚碳酸酯PC在生活中应用广泛。在电子电器领域，用于电脑、手机外壳等；光学方面，是眼镜片和光盘的主要材料。汽车上用于内饰和外饰部件，建筑中有PC板材；在医疗领域用于透析设备和手术器械，包装领域也有诸多应用。
电子电器领域：PC被广泛应用于制造电器、手机等电子设备的外壳、中框。由于其良好的机械性能和外观质感，能够为设备提供坚固的保护，同时满足消费者对于产品外观设计的要求。此外，PC还用于制造电器内部的绝缘部件、连接器、插座等，确保电器的正常运行和安全性。
上图：用于笔记本外壳改性pc，下图：阻燃PC插座、充电器
上图：用于笔记本外壳改性pc，下图：阻燃PC插座、充电器
在汽车行业，PC可用于制造汽车灯罩、保险杠、内饰件等。汽车灯罩采用PC材料，不仅具有良好的光学性能，能够提供清晰的照明效果，而且其较高的耐热性和耐候性可适应汽车在各种恶劣环境下的使用。高端汽车保险杠使用PC合金，能够在碰撞时吸收能量，减轻对车辆和行人的伤害，同时具有良好的外观保持性。
汽车大灯PC灯罩
PC 板材在建筑领域得到了大量应用，如阳光房、幕墙等。PC板材具有轻质、高强度、高透光率等特点，能够有效减轻建筑结构的重量，同时提供良好的采光效果和隔热性能，有助于降低建筑能耗，提高建筑的舒适性和环保性。
建筑领域：PC 板材在建筑领域得到了大量应用，如阳光房、幕墙等。PC板材具有轻质、高强度、高透光率等特点，能够有效减轻建筑结构的重量，同时提供良好的采光效果和隔热性能，有助于降低建筑能耗，提高建筑的舒适性和环保性。
凭借其优异的光学性能，PC被用于制造眼镜镜片、相机镜头、LED灯光学件。与传统的玻璃镜片相比，PC镜片具有更轻的重量、更好的抗冲击性，不易破碎，为使用者提供了更高的安全性和便利性。
上图PC光学镜片，下图光扩散PC灯罩
上图PC光学镜片，下图光扩散PC灯罩
凭借其优异的光学性能、力学性能，PC料件已经渗透到我们生活中的方方面面，塑料君办公室饮水机的水桶，车棚雨棚顶棚、上班路上高架桥隔音路障、广告牌，DVD光盘，硬手机壳，生病去医院采血瓶具，外科手术面罩等，旅行的行李箱等等，每个人每天都在用PC塑料。
PC合金家族
- PC/ABS合金：综合了PC和ABS的优点，第一大塑料合金。它具有较高的冲击强度，同时保持了良好的刚性和耐热性，其耐热温度一般可达到95℃-125℃左右。在外观方面，具有较好的光泽度和可加工性，能够满足多种颜色和表面处理的要求。
上图：PC/ABS原料，下图：应用案例
优点：结合ABS的易于注塑成型，可以制造出复杂形状的制品；成本相对较低，又保持了PC高冲击强度，相比于纯PC材料，在保证一定性能的前提下降低了生产成本；在低温环境下仍能保持较好的韧性，适合一些对耐低温性能有要求的应用。
缺点：与纯PC相比，其耐热性略逊一筹；在高温高湿环境下，可能会出现一定程度的水解，影响材料的性能。
应用：广泛应用于电子电器产品的外壳，如笔记本电脑外壳、打印机外壳等，以及汽车内饰件、玩具等领域。
- PC/PBT合金：具有PC良好的机械性能，强度和刚性较高，同时有PBT较好的耐化学性，特别是对有机溶剂具有一定的抵抗能力。其耐热性较好，热变形温度可达到130℃-150℃左右，并且具有良好的尺寸稳定性。
上图：PC/PBT合金，下图：在充电桩壳应用
优点：兼具PC的高强度和PBT的化学稳定性和耐磨性；流动性较好，易于加工成型，可提高生产效率；在潮湿环境下性能稳定，不易发生水解。
缺点：相对密度较大，使得制品重量较重；价格相对偏高，限制了其在一些对成本敏感领域的应用。
应用：常用于电子电器领域的接插件、开关等部件，以及汽车发动机周边部件、新能源汽车充电桩、工业机械零件等，这些应用场景需要材料具备良好的机械性能、耐化学性和耐热性。
- PC/PET合金：兼具PC的刚性和PET的高强度，拉伸强度较高，增强处理后力学性能更优，且力学性能受温度影响相对较小。纯PET耐热性能一般，但增强后的PET耐热性大幅提高，与PC共混后合金的耐热性也较好，PET的加入使材料更易于成型加工，并且继承了PET较好的耐化学药品性，对一些有机溶剂等具有较好的耐受性，提高了产品的使用范围和寿命。
PC/PET合金
优点：结合了PC和PET的优点，在强度、耐热、加工等方面表现均衡，可满足多种工程应用需求。相对纯PC材料，成本增加小，同时综合性能提升，具有较高的性价比。
缺点：相容性问题，PC和PET的相容性需通过特殊方法如添加合适的催化剂等加以改善，否则可能影响合金的性能均匀性。PET的吸水性较大，可能导致制品在潮湿环境下尺寸稳定性略有下降，需注意防潮。
- PC/ASA合金：兼具PC机械性能与ASA的耐候性，性能约等于抗UV PC/ABS Plus，能有效抵御紫外老化和氧化作用，在室外长期使用不易发黄变脆，可保持良好的外观和性能。可通过注塑或挤出等多种方式进行生产，适合不同形状和结构的产品制造，且生产效率较高，质量轻，可降低产品的整体重量，汽车行业应用很多。
PC/ASA原料
优点：特别适合用于户外环境的产品，如房车顶棚、汽车后视镜等产品，能够长期保持稳定的性能和外观，无需频繁维护。良好的加工适应性，可满足不同的加工工艺要求。
缺点：与PC相比，其耐热温度略低，在高温环境下的长期稳定性稍差，不适用于对耐热性要求极高的场合。ASA相比同类基友ABS价格相对偏高，导致PC/ASA合金的成本也相应增加，在一定程度上限制了其广泛应用。
- PC/PMMA合金 ：结合了PC和PMMA的高透明度，PMMA的硬度，可提供清晰的视觉耐刮擦效果，同时具有较低的双折射率，光学性能稳定，外观件可以做高光镜面效果，且不易出现表面划伤。同时保留了PC良好的抗冲击强度，即使在受到外力冲击时也不易破裂，具有较好的耐候性，提高了产品的可靠性和安全性。在消费电子外观件应用越来越多。
耐刮擦PC/PMMA在手机壳应用
优点：适用于对产品外观和透明度要求较高的领域，如消费电子产品的屏幕盖板、外壳等，可实现美观与实用的结合。易于进行各种成型加工，如高压和热压成型等，能够制造出复杂形状和高精度的产品，在硬度、韧性、透明度等方面达到了较好的平衡，可满足多样化的应用需求。
缺点：改性合金有一定的工艺技术要求，价格相对偏高，使得PC/PMMA合金的成本也随之上升，在一些对成本敏感的应用中可能受到限制。
- PC/PE合金：在保持PC一定机械性能的基础上，综合两种料的柔韧性和耐低温性能。其冲击强度在低温下表现出色，解决纯PC的抗应力开裂性能，并且PE的加入使合金耐化学性。
PC/PE高强度低温管件应用
优点：加工性能良好，可采用多种加工方式，耐低温性能优越，适用于寒冷环境下的应用。
缺点：与PC相比，耐热性较差，热变形温度相对较低；刚性有所下降。
应用：主要应用于一些对柔韧性和耐低温性能要求较高的领域，如冷链物流中的包装材料、低温环境下使用的管道等。
前景展望：
近年来，PC及合金材料市场规模呈现出稳步增长的态势。在电子电器领域，智能手机、平板电脑、可穿戴设备等产品的更新换代。中国新兴行业中，随着新能源汽车、5G通信、智能家居等新兴产业的崛起，PC及PC合金材料将迎来新的机遇。所以，塑料君从应用角度看，PC及合金材料仍具有广阔的发展空间。
在技术创新方面，不断有新的PC合成工艺和合金配方被研发出来，满足更高端、更特殊的应用需求。例如，研发更高耐热等级的PC合金，开发具有自修复功能的PC材料等等。
行情堪忧：
然而，PC及合金材料也面临着一些挑战。一方面，原材料双酚A价格的波动会影响其生产成本，另一方面巨大的产能，导致产能过剩，国产厂家带刺刀拼杀阶段，比塑料君半年前预测的还来得更猛，上月浙石化率先杀进1.1w附近，不要质疑这个价格，石化厂亏损一吨超千元，根据双酚A成本，含税低于1.25以下就要放血，好在家大业大！前期炒货囤货pc的容易躺枪。注意：内卷PC下，一定会抢占部分ABS市场，本身ABS已经很卷了，只会下沉市场抢占PS空间，搞PS料的大哥评论区说说你还好吗？
综上，PC其合金家族凭借其优异的性能在众多领域有着广泛的应用，市场规模持续增长，别在低端市场杀的脚朝天，高端还在几个巨头手里，国产们需要在技术创新不断努力，以适应不断变化的市场需求和行业发展趋势。