矿物填充增强聚碳酸酯（PC）的特性、加工与应用

矿物填充增强聚碳酸酯（PC）的特性、加工与应用

矿物填充增强 PC 是通过在聚碳酸酯基体中添加滑石粉、碳酸钙、云母等无机矿物填料，经共***性制得的复合材料。该材料在保留 PC 基体固有性能的基础上，实现了多项关键性能的优化与平衡。

一、核心特性

力学性能优化

矿物填料的刚性特质可显著提升 PC 的弯曲强度和模量，有效改善纯 PC 的耐蠕变性。不同填料影响存在差异，云母等片状填料的增强效果优于碳酸钙等粒状填料。材料的冲击强度会随填料含量上升呈小幅下降趋势，可通过添加弹性体助剂进行补偿。

热性能提升

矿物填料能够充当异相成核剂，促进 PC 结晶，提高材料的热变形温度和维卡软化点。该复合材料的耐高温性优于纯 PC，可在更高温度环境下保持结构稳定性。

成型与成本优势

矿物填充可降低 PC 熔体的收缩率，减少制品的翘曲变形，提升尺寸精度。同时，矿物填料的引入可降低材料的整体生产成本，在性能满足需求的场景下具备性价比优势。

其他性能特点

材料的表面硬度有所提升，耐刮擦性优于纯 PC；电绝缘性基本保持 PC 原有水平，适用于电气领域。需注意的是，高填充量会导致材料的透光率下降，逐渐呈现半透明或不透明状态。

二、加工工艺要点

原料预处理

矿物填料需进行干燥处理，含水率需控制在 0.1% 以下，防止加工过程中出现气泡、银纹等缺陷。建议对填料进行偶联剂表面改性，常用硅烷类或钛酸酯类偶联剂，以提升填料与 PC 基体的相容性。

共混造粒

采用双螺杆挤出机进行熔融共混，加工温度控制在 240℃-280℃，螺杆转速根据设备型号调整为 300r/min-500r/min。需合理设置螺杆组合，保证填料在基体中均匀分散，避免团聚现象。

成型加工

注塑成型：加工温度 250℃-290℃，模具温度 80℃-120℃。注射压力略高于纯 PC，保压时间适当延长，以确保制品密实。

挤出成型：适用于板材、型材等制品，温度区间为 240℃-270℃，需控制挤出速率，避免因剪切力过大导致填料分散不均。

加工注意事项

避免长时间高温停留，防止 PC 发生热降解。模具设计需注重流道光滑，减少熔体流动阻力，降低制品内应力。

三、典型应用案例

汽车零部件领域

用于制造汽车门板骨架、仪表盘支架、发动机罩下护板等结构件。这类部件要求具备较高的刚性和尺寸稳定性，同时需控制成本，矿物填充增强 PC 可满足需求。

电子电器外壳

应用于打印机外壳、显示器支架、小家电底座等产品。材料的高刚性和良好的尺寸精度，可避免外壳在使用过程中变形。

建筑与建材领域

用于生产建筑用采光板边框、门窗型材等。材料的耐热性和耐候性，可适应户外复杂的温度环境。

工业配件领域

制作齿轮、轴承、连接件等工业部件，利用其高模量和耐蠕变性，替代部分金属或工程塑料，实现轻量化。