聚碳酸酯的分子结构？聚碳酸酯材料具有的性能

（1）聚碳酸酯的结构
聚碳酸酯之所以有许多优良的性能，与它的特殊结构分不开，聚碳酸酯的分子链结构如下： O || R-O-C-O-C-O-R || O
主链除R基团以外，有大共轭的芳香环状体苯基，是难以弯曲的部分，可以提高分子链的刚性，赋予聚合物机械强度、耐热性、耐化学药品性、耐候性和尺寸稳定性，从而降低了它在有机溶剂中的溶解性和吸水性。醚键的作用和苯基相反，增大了分子链的柔性，加大了聚合物在有机溶剂中的溶解性和吸水性。羰基增大了分子间的相互作用力，使大分子链间靠得更紧密，聚合物刚性增大。酯基是极性较大的基团，是聚碳酸酯分子链中较薄弱的部分，易水解断裂，使聚碳酸酯极易溶于极性有机溶剂，也是它的电绝缘性不及非极性的甚至弱极性的聚合物的原因。苯基取代基会影响分子链间的相互作用力和分子链空间的活动性。非极性的羟基取代会减小分子间的相互作用力，增大分子间的刚性。当主链上的R基团中心原子两侧基不对称时，破坏了分子的规整性，聚合物不会结晶。当R为—O—、—S—、—SO2—等杂原子或原子基团时，所得聚碳酸酯均为特殊产品。端基对热性能影响显著，封端的聚碳酸酯，链末端为羟基和苯氧基（酯交换法）或羟基和酰氯基（水解后为羧基，光气法）​。在高温下，羟基会引起它醇解，羧基会促使它酸性水解，并将进一步促进聚碳酸酯的游离基连锁降解。

（2）聚碳酸酯的性能
聚碳酸酯的分子链有刚性苯环和柔性碳酸酯结构，分子缠结作用强，相互滑移难，不易变形，是硬而韧的固体。其性能如下。
①力学性能。聚碳酸酯是刚性与韧性的有机结合体。一般而言，如果一种材料刚性很好，那么它就会很脆，往地上一摔即碎。但聚碳酸酯虽有很好的刚性，很难将其折弯，它的韧性却也相当好，由其制成的产品，即使有重物从高处落在其上，也不容易破碎。聚碳酸酯的拉伸、弯曲、压缩强度都较高，且受温度影响小；冲击性能突出，冲击强度与其分子量有关，随分子量上升而增加；尺寸稳定性很好，耐蠕变性优于尼龙及聚甲醛，成型收缩率为0.5%～0.7%，用来制造尺寸精度和稳定性较高的机械零件。缺点是易产生应力开裂、耐疲劳性差，缺口敏感性高，不耐磨损。
②光学性能。聚碳酸酯无色透明、透光性高、透光率大于87%，最高可达90%以上，接近于玻璃但是又比玻璃轻、不易碎、易于加工。聚碳酸酯的折射率随温度的变化成直线关系。由于折射率高，韧性高适宜制作精密光学仪器。
③热性能。聚碳酸酯具有很好的耐热性和耐寒性。长期使用温度可在-100～130 ℃范围内。脆化温度在-100 ℃以下，甚至在-180 ℃的低温下，仍具有一定韧性。聚碳酸酯没有明显的熔点，在220～230 ℃成熔融状态，比通用塑料的熔点高很多。聚碳酸酯的强度随温度的变化较小，热导率、比热容不高；线膨胀系数较小。聚碳酸酯在320 ℃以下很少降解，330～340 ℃出现降氧和热降解。热行为研究结果表明，聚碳酸酯热稳定性较好，初始分解温度在约350 ℃，主链断裂温度在约470 ℃。聚碳酸酯样品裂解的主要产物为苯酚、对甲基酚、对乙基酚、对异丙基酚和BPA，溶液法合成聚碳酸酯时因所用封端剂不同，裂解产物稍有不同。
④电性能。聚碳酸酯是弱极性的高分子材料，电性能不如聚烯烃类，但仍有较好的电绝缘性。聚碳酸酯吸水率小、Tg高，在很宽的温度范围并在潮湿的条件下可保持良好的电绝缘性和耐电晕性；聚碳酸酯的介电常数和介电损耗在10～130 ℃接近常数，介电常数在较宽范围内保持不变，适合做电容器。
⑤耐化学药品性。聚碳酸酯的耐化学药品性一般，常温下耐水、脂肪烃类、油类、醇类；酮类、芳香烃类、酯类可使之溶胀；极性有机溶剂可以溶解聚碳酸酯；聚碳酸酯在与一些溶剂接触时会产生应力开裂；在高温下，聚碳酸酯容易水解，耐沸水性不好。不耐碱，稀氢氧化钠、稀氨水可使之水解。
⑥耐候性。聚碳酸酯分子主链上无仲、叔碳原子，抗氧化性强，无双键、具有良好的耐臭氧性；在较干燥条件下，具有优异的耐候性；但在潮湿环境下，容易气候老化；聚碳酸酯对紫外光有很强的吸收作用。升温和水会加速老化。