我叫PC，不要錯(cuò)誤的以為我是電腦(Personal Computer)，其實(shí)，不是這樣的！我，Polycarbonate，聚碳酸酯，乃工程塑料門下，五大首席弟子之一。明明可以靠著高顏值（透光率超90%），偏偏要靠才能（剛度高、抗形變強(qiáng)、耐溶劑性/水好、阻燃性好），像我這樣的“高富帥“，無可厚非的成為塑料圈耀眼的”明星“，被眾人所喜歡。
可是，往往人們只看到我的顏值，直接忽視了我的內(nèi)在。所以，今天，我就要向大家剖析我自己，讓大家看看，真正的我，了解真實(shí)的我。
首先，我是一種無色透 明的 無定 性熱塑性材料
最開始，我是被一個(gè)叫Alfred Einhorn的德國科學(xué)家在慕尼黑大學(xué)合成出來的。由于這個(gè)世界的人都太笨，長達(dá)半個(gè)世紀(jì)都看不清我的才能，讓我“養(yǎng)在閨中”——無人識，這群蠢豬。不過，好在愚人千萬，終有一智者，1955，Bayer公司的科學(xué)家Hermann Schnell重新將我（PC）合成出來，并給我起來一個(gè)名字“Makrolon”，還給我填寫了一張出生證明（申請專利）。
提到我的來歷，就不能不說說塑料史，上世紀(jì)五六十年代，正是群雄割據(jù)，拔城奪寨的大發(fā)展時(shí)代。1953年，GE公司 (后來塑料部門出身的杰克·韋爾奇擔(dān)任該公司CEO) 的科學(xué)家 Daniel Fox也曾經(jīng)把我合成出來（合成聚碳酸酯），可惜的是，這個(gè)人沒有給我入戶（申請專利），等他恍然大悟過來，一切為時(shí)已晚（他們比Bayer晚提交申請書一個(gè)星期，美國專利局便裁定，該項(xiàng)技術(shù)專利歸Bayer所有，就因這短短一星期，我媽就不是GE（可見，投胎也是個(gè)技術(shù)活））。
不過兩年后，GE還是成為了我的干媽（GE向Bayer購買專利使用權(quán)），花了不少錢。可見，時(shí)間就是金錢，特別是對于我這”優(yōu)良品種“。
1958年，Bayer公司開始量產(chǎn)并商業(yè)化“Makrolon”。兩年后，在支付了一筆“保護(hù)費(fèi)”后，GE公司也開始量產(chǎn)聚碳酸酯，GE家的聚碳酸酯商品名是“Lexan”。自此，聚碳酸酯作為工程塑料登上了歷史舞臺， 由于它集良好的光學(xué)性能、力學(xué)性能以及阻燃性能于一體，很快就得到了人們的關(guān)注。
目前，能生產(chǎn)我的方法主要有兩種： 一是光氣法；二是熔融法。
雖然大多數(shù)生產(chǎn)商都采用光氣法，但是，因?yàn)?/span>光氣劇毒 ，加之大眾 對環(huán)保問題日益重視 ，新建的PC生產(chǎn)基地基本都 采用較為環(huán)保的熔融法 ?？墒囚~與熊掌不可兼得，熔融法生產(chǎn)出的聚碳酸酯在某些性能上比光氣法還是要差一些。不過除了一些高端的應(yīng)用需求，熔融法制備的聚碳酸酯已基本可以滿足大部分需求。
雖然，實(shí)驗(yàn)室制備聚碳酸酯只有一步反應(yīng)，非常簡單，但在實(shí)際生產(chǎn)中卻并非如此。實(shí)際生產(chǎn)中，所有的原料都需要從最基本的化學(xué)產(chǎn)品開始，一步步進(jìn)行制備，并要將在此過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物——熱、廢水等加以回收并循環(huán)利用，這是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程。
前面已經(jīng)提及，作為隨處可見的工程塑料，全球市場各個(gè)角落少不了我的身影，為什么我能這么受歡迎？從特性說起.......
光學(xué)特性。 我的透光率在90%左右，接近于玻璃但是又比玻璃輕，不易碎，易于加工。有人會(huì)以為這就是所謂的“有機(jī)玻璃”，其實(shí)不然！我們所說的有機(jī)玻璃的學(xué)名是“聚甲基丙烯酸甲酯”，簡稱PMMA。有機(jī)玻璃雖然也是透明材料，甚至光學(xué)特性比聚碳酸酯還要優(yōu)越，但是，它的力學(xué)性能與耐熱性能比聚碳酸酯相差太多，而且還不防火。所以就綜合性能而言，聚碳酸酯更全面，應(yīng)用也更為廣泛。
力學(xué)性能。 聚碳酸酯是剛性與韌性的有機(jī)結(jié)合體。一般而言，一種材料剛性很好的話，它就會(huì)很脆，往地上一摔就會(huì)碎。但聚碳酸酯雖有很好的剛性，很難將其折彎，它的韌性卻也相當(dāng)好，由其制成的產(chǎn)品，即使有重物從高處落在其上，也不容易破碎。例如，4公斤的圓球從0.1米高處落在1.2cm厚的聚碳酸酯板上，聚碳酸酯板能夠完好無損。請參照 iPhone 5c。
阻燃性能。 2010年11月上海市膠州路一場大火，讓防火阻燃材料備受人們的關(guān)注。相較于其他塑料而言，聚碳酸酯有著優(yōu)異的防火性能。在不添加任何阻燃劑的情況下，純的聚碳酸酯就可以通過一定級別的防火測試。如果輔以少量的阻燃劑，聚碳酸酯就能達(dá)到最高級別的防火標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，還不會(huì)損失其優(yōu)良的光學(xué)以及力學(xué)性能，這是其他塑料產(chǎn)品根本做不到的
耐高溫性。 隨著溫度的升高，所有塑料都會(huì)在一定溫度下變軟，從而失去使用價(jià)值。這個(gè)溫度值也就是該塑料的最高使用溫度?？梢韵胂螅@個(gè)溫度數(shù)值越高，塑料的使用范圍也就越寬。聚碳酸酯的最高使用溫度可以達(dá)到120度至130度。大約十幾年前，流行過所謂的“太空杯”，透明、輕便，它就是以聚碳酸酯為原材料制作的。
除了以上所說的四個(gè)主要特性，聚碳酸酯還有其他一些優(yōu)良性能，比如 電學(xué)性能 、 尺寸穩(wěn)定性 等等，這里不再贅述。
隨著塑料行業(yè)盈利水平的逐漸降低，歐美老牌公司漸漸退出了聚碳酸酯市場：2010年，陶氏化學(xué)將其聚碳酸酯業(yè)務(wù)部出售給貝恩資本，取名為Styron， 2015年該公司又改名為Trinseo。
2015年9月，Bayer宣布將旗下材料業(yè)務(wù)集團(tuán)（包括聚碳酸酯業(yè)務(wù)）獨(dú)立出來，賦予其一個(gè)新名字——Covestro；
最大的變數(shù)是 GE塑料 ，2007年，沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司以116億美元收購了GE的塑料部門并更名為Sabic 創(chuàng)新塑料部門，又于2015年10月解散創(chuàng)新塑料部門，將其并入新的“特殊產(chǎn)品部門”，其位于美國皮茨菲爾德的創(chuàng)新塑料總部也被關(guān)閉。當(dāng)年工程塑料界的王者落得如此結(jié)局，讓人唏噓不止。白云蒼狗，風(fēng)云變幻，不知從這里起步的杰克·韋爾奇會(huì)作何感想。
聚碳酸酯板材具有良好的透光性、抗沖擊性、耐紫外線輻射、制品的尺寸穩(wěn)定性以及良好的成型加工性能，使其比建筑業(yè)傳統(tǒng)使用的無機(jī)玻璃具有明顯的技術(shù)性能優(yōu)勢。經(jīng)壓制或擠出方法制得的聚碳酸酯板材，重量是無機(jī)玻璃的50%，隔熱性能比無機(jī)玻璃提高25%，沖擊強(qiáng)度是普通玻璃的250倍，在世界建筑業(yè)上占主導(dǎo)地位，約有1/3用于窗玻璃、商業(yè)櫥窗等玻璃制品。
在追求節(jié)能高效的今天，輕型化、安全化是汽車制造業(yè)追求的重要目標(biāo)。聚碳酸酯具有良好的抗沖擊、抗熱畸變性能，而且耐候性好、硬度高，因此，適用于生產(chǎn)轎車和輕型卡車的各種零部件，其主要應(yīng)用領(lǐng)域集中在制造照明系統(tǒng)、儀表板、加熱板、除霜器及聚碳酸酯合金制的保險(xiǎn)杠等。
尤其在汽車照明系統(tǒng)中，充分利用聚碳酸酯易成型加工的特性，將車燈頭部、連接片、燈體等全部模塑在透鏡中，設(shè)計(jì)靈活性大，便于加工，解決了傳統(tǒng)玻璃制造頭燈在工藝技術(shù)上的困難。在西方國家，聚碳酸酯在電子電氣、汽車制造業(yè)中使用比例為40%-50%。
由于聚碳酸酯制品可經(jīng)受蒸汽、清洗劑、加熱和大劑量輻射消毒，且不發(fā)生變黃和物理性能下降，因而被廣泛應(yīng)用于人工腎血液透析設(shè)備，以及其他需要在透明、直觀條件下操作，并需反復(fù)消毒的醫(yī)療設(shè)備中，如生產(chǎn)高壓注射器、外科手術(shù)面罩、一次性牙科用具、血液充氧器、血液收集存儲器、血液分離器等。
隨著航空、航天技術(shù)的迅速發(fā)展，對飛機(jī)和航天器中各部件的要求不斷提高，使得PC在該領(lǐng)域的應(yīng)用也日趨增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅一架波音型飛機(jī)上所用聚碳酸酯部件就達(dá)2500個(gè)，單機(jī)耗用聚碳酸酯約2噸。而在宇宙飛船上，則采用了數(shù)百個(gè)不同構(gòu)型并由玻璃纖維增強(qiáng)的聚碳酸酯部件,以及宇航員的防護(hù)用品等。
近年來，在包裝領(lǐng)域出現(xiàn)的新增長點(diǎn)是，可重復(fù)消毒和使用的各種型號的儲水瓶。由于聚碳酸酯制品具有質(zhì)量輕、抗沖擊、透明性好、用熱水和腐蝕性溶液洗滌處理時(shí)不變形且保持透明的優(yōu)點(diǎn)，目前在一些領(lǐng)域，聚碳酸酯瓶已完全取代玻璃瓶。必須一提的是聚碳酸酯奶瓶——因?yàn)檩p質(zhì)、透明，曾經(jīng)在市場上風(fēng)靡一時(shí)。
但是自1998年以來，陸續(xù)有研究表明，聚碳酸酯中游離的雙酚A會(huì)在高溫下析出，對嬰幼兒的內(nèi)分泌系統(tǒng)造成損害，引起性早熟，學(xué)習(xí)能力下降以及肥胖等疾病。也有業(yè)界人士對此持不同態(tài)度，認(rèn)為目前所有數(shù)據(jù)都從小白鼠身上得出，并無人類試驗(yàn)的數(shù)據(jù)，而且聚碳酸酯奶瓶已經(jīng)廣泛使用了很多年，并未得到任何不良的反饋結(jié)果。
不過萬事小心為上，歐盟自2011年3月起禁止生產(chǎn)聚碳酸酯奶瓶；我國也要求自2011年6月1日，禁止生產(chǎn)聚碳酸酯嬰幼兒奶瓶和其他含雙酚A的嬰幼兒奶瓶；自2011年9月1日起，禁止進(jìn)口聚碳酸酯嬰幼兒奶瓶和其他含雙酚A的嬰幼兒奶瓶。
由于聚碳酸酯在較寬的溫、濕度范圍內(nèi)具有良好而恒定的電絕緣性，是優(yōu)良的絕緣材料，再加上其良好的難燃性和尺寸穩(wěn)定性，使其在電子電器行業(yè)形成了廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
聚碳酸酯樹脂主要用于生產(chǎn)各種食品加工機(jī)械、電動(dòng)工具外殼、機(jī)體、支架、冰箱冷凍室抽屜和真空吸塵器零件等。而且在零件精度要求較高的計(jì)算機(jī)、視頻錄像機(jī)、彩色電視機(jī)中的重要零部件等領(lǐng)域，聚碳酸酯材料也顯示出了極高的使用價(jià)值。
近年來，面臨全球能源危機(jī)，LED產(chǎn)業(yè)如雨后春筍一般發(fā)展起來，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于照明、顯示、背光等行業(yè)。而LED照明的應(yīng)用會(huì)逐步淘汰白熾燈、熒光燈，這對實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排以及積極應(yīng)對全球氣候變化具有重要意義。2013年，全球LED照明市場規(guī)模有大約270億美元，而中國2013年市場規(guī)模也在480億元人民幣左右。因?yàn)榫厶妓狨サ妮p質(zhì)、易加工、韌性高，以及阻燃、耐熱等性能，使其成為LED照明中替換玻璃材質(zhì)的首要選擇。
伴隨著全球聚碳酸酯應(yīng)用向高功能化、專業(yè)化方向的發(fā)展，引進(jìn)國外成套先進(jìn)技術(shù)成為我國最根本要解決的問題，爭取在較短時(shí)間內(nèi)縮短與國外先進(jìn)水平的差距；
更重要的是高起點(diǎn)地開展氧化羰基化法合成碳酸二苯酯和聚碳酸酯等創(chuàng)新技術(shù)的研究。生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)能的解決，才能從根本上促進(jìn)了我國自身聚碳酸酯行業(yè)的發(fā)展。
