PC遮光料的特性

PC（聚碳酸酯）遮光料是在 PC 树脂中添加遮光剂（如炭黑、钛白粉、金属氧化物等）及助剂改性而成的高分子材料，兼具 PC 的固有性能与优异遮光能力。其核心特性可从光学性能、物理机械性能、热性能、加工性能及环境适应性等维度解析，以下是详细说明：

一、光学性能：高效遮光与精准可控

遮光率高

高遮光型：炭黑体系，适用于需要完全避光的场景（如相机镜头遮光罩）。
半遮光型：低浓度钛白粉或复合遮光剂，允许部分红外 / 紫外光通过（如传感器滤光片基板）。

添加 3-5% 炭黑或 8-12% 钛白粉时，可见光（400-760nm）透过率可低于 0.1%，完全阻挡光线穿透，满足光学仪器遮光罩、电子设备避光外壳等严苛需求。
遮光能力可通过调整遮光剂种类与用量精准调控，例如：

遮光均匀性

需通过双螺杆挤出机强剪切分散确保遮光剂均匀分布，避免成型后出现局部透光或色纹（尤其是大面积板材或薄壁件）。

二、物理机械性能：刚韧平衡，适合高强度场景

高强度与抗冲击性

拉伸强度：60-70 MPa（优于 ABS 的 40-50 MPa）；
悬臂梁冲击强度：60-100 J/m（无缺口），抗摔性能优异，适合户外设备外壳、汽车灯具遮光部件。

保留 PC 的固有优势：
高填充遮光剂（如金属氧化物）可能使冲击强度下降 10-20%，需通过添加增韧剂（如 MBS、硅酮弹性体）补偿。

尺寸稳定性

成型收缩率低（0.5-0.8%），优于 ABS（0.4-0.9%）和 PP（1.0-2.5%），适合精密光学元件支架、镜头模组固定件等对尺寸精度要求高的场景。

表面性能

光滑平整，可通过模内注塑直接获得哑光或高光表面，减少后处理（如喷涂）；
耐划伤性优于 ABS，但低于 PMMA，可通过表面硬化处理（如涂覆 UV 漆）提升。

三、热性能：耐高温与抗老化优势显著

耐热性突出

玻璃化转变温度（Tg）约 140-150℃，热变形温度（HDT）可达 120-130℃（1.82 MPa 负荷），优于 ABS（HDT 90-110℃）和 PP（HDT 60-100℃）。
适合高温环境下的遮光应用，如汽车引擎舱内遮光部件、工业烤箱观察窗遮光板。

耐候性与抗老化

炭黑作为紫外光吸收剂，可抑制 PC 分子链降解，延长户外使用寿命（如太阳能设备遮光罩）；
长期暴露于紫外线下，钛白粉体系可能轻微泛黄，需添加 ** 紫外吸收剂（如苯并三唑类）** 改善。

纯 PC 耐紫外线性较好，但遮光剂（尤其是炭黑）可进一步提升耐候性：

四、加工性能：需关注高温下的稳定性

成型温度范围窄

熔融温度：280-320℃（高于 ABS 的 200-240℃），需严格控制料筒温度，避免过热导致 PC 降解（产生气泡、分子量下降）。
注意：炭黑在高温下可能催化 PC 水解，加工前需充分干燥（120℃，4-6 小时），含水率控制在 0.02% 以下。

对剪切敏感

高粘度特性要求模具流道设计避免狭窄区域（如薄肋、小浇口），建议采用扇形浇口或热流道减少压力损失。
挤出成型时，螺杆长径比（L/D）建议 20-24:1，压缩比 1.8-2.5:1，确保遮光剂均匀分散。

后处理需求

成型后可通过退火处理（100-120℃，1-2 小时）消除内应力，防止长期使用中开裂（尤其适用于厚壁件）。

五、环境适应性：耐化学腐蚀与食品安全

耐化学性

耐油、耐酸碱性优于 ABS，但易受酮类、酯类溶剂侵蚀（如丙酮、乙酸乙酯），需避免接触有机溶剂。
典型应用：医疗设备遮光部件（需耐酒精消毒）、食品包装避光容器（如咖啡胶囊外壳）。

环保与安全

符合 RoHS、REACH 等环保标准，无卤素阻燃级 PC 遮光料可用于电子电器；
食品接触级（FDA 认证）产品需使用食品级遮光剂（如二氧化钛 CAS No. 13463-67-7），用于饮料瓶遮光层或厨房电器部件。

六、典型应用场景与性能匹配

应用领域	核心需求	PC 遮光料对应特性
光学仪器	完全遮光、尺寸精密	高浓度炭黑体系，成型收缩率低，表面粗糙度 Ra≤1.6μm
汽车工业	耐高温、抗冲击、耐候	HDT≥125℃，添加紫外吸收剂，抗石击性能优异
电子电器	阻燃、绝缘、信号屏蔽	无卤阻燃级（UL94 V0），炭黑兼具遮光与抗静电功能
医疗设备	耐消毒、生物相容性	可耐受环氧乙烷灭菌，钛白粉体系符合 ISO 10993
新能源	耐紫外、长期户外稳定性	炭黑 + 抗氧剂复合体系，耐紫外老化≥5000 小时

七、与 ABS 遮光料的对比

性能维度	PC 遮光料	ABS 遮光料
遮光能力	高（炭黑体系可完全避光）	中高（依赖高填充量，可能透光）
耐热性	优异（HDT 120-130℃）	中等（HDT 90-110℃）
抗冲击性	优异（缺口冲击强度 60-80 J/m）	中等（缺口冲击强度 20-40 J/m）
加工难度	较高（需高温、严格干燥）	较低（常规注塑温度）
成本	高（原料价格约为 ABS 的 2-3 倍）	中低
典型场景	高端光学、汽车、户外长期使用	消费电子、家电、普通遮光件

总结

PC 遮光料以其高遮光性、耐高温性和抗冲击性成为高端领域的首选材料，但加工门槛较高且成本偏贵。在实际应用中，需根据产品性能需求（如耐热等级、力学强度）、加工工艺（注塑 / 挤出 / 吹塑）及成本预算，合理选择遮光剂类型（炭黑 / 钛白粉 / 复合体系）与改性方案（增韧 / 阻燃 / 耐候），并通过优化成型参数（如温度、压力、冷却速率）充分发挥材料性能。