干货！超韧PC在手机应用中的五大关键问题

 PC(聚碳酸酯)作为手机的一种基础材料，在手机的Front Cover、Rear Cover、Battery Cover上得到广泛的应用。近年来手机外壳金属化越来越成为一个趋势，但PC由于其高性价比、易加工成型、造型丰富、适合做结构复杂制件等优点，仍然保持很高的竞争力和市场占有率，是手机领域最主要的基础材料之一。

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PC材料在手机外壳上的应用，主要有以下部件(部分图片摘自网络)：

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不同手机部件其功能不同，结构也大不相同，因此对材料的要求也不尽相同。但是，在实际生产中，一种PC材料要同时满足不同制件的不同功能要求，这对从事PC材料改性的大咖们提出了很高的挑战。小编从某国际著名手机厂商了解到，使用超韧PC材料经常遇到的问题：

表1：手机超韧PC材料在使用时遇到的问题

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其中，流动性和韧性是一个平衡问题，两者很难同时达到完美的程度。手机制件是精密部件，厚度可薄至0.8mm左右，使用PC材料注塑加工时，加工温度在300度以上，这对PC注塑时材料热稳定性提出了较高挑战，不能有降解、性能劣化、变色、气纹、流痕等问题;除了手机部件本身经常需要喷漆之外，其使用环境复杂，经常会接触到食物油脂、化妆品，因此材料的喷漆性能和耐化学品性，也是PC材料使用时的关注重点。

1PC材料的流动性问题

手机制件无论是电池盖还是前/中/后框，均比较薄，结构精密，需要PC材料有优良的流动加工性。

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由上图A看出：电池盖最薄已达0.8mm;由图B看到，制件结构非常复杂。这种工业设计对材料的性能提出了很高的要求。

我们再来看看PC的分子结构，如下图所示：

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但是，由于PC的分子链是由刚性的双酚A多苯环链段构成，所以PC材料本身粘度很大，流动性差，加工难，如下图(不同材料流长比)所示：

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材料流动性不足时，注塑可以通过提高温度、加大注塑压力来解决材料流动性不足的问题，然而会带来其它的产品缺陷。如下列图片所示：图A是某手机厂商用常规温度310℃注塑后盖时，制件注塑不满情况;图B是通过提高温度和增加注塑压力打满制件后，制件出现变形的对比照片;图C是轻微变形制件做手机Cu Sheet信赖性实验NG的照片。

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综上所述，在手机行业，PC材料加工流动性是至关重要的。单纯改善PC材料的流动性，可以采用如下手段来实现，如下表2所示：

表2：实现材料流动性提升的手段

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从表2可以看出，单纯改善PC的流动性方法众多，但是考虑到成本、韧性、热稳定性、喷漆和耐化学品性等诸多限制条件时，改善PC手机材料流动性就成为改性行业大咖们头大的难题啦!

合肥会通推出第三代超韧PC手机材料，牌号:PC-4030，在满足材料韧性、加工热稳定性、喷漆性能和耐化学品性的基础上，大幅度提高材料的流动性，成为行业里PC手机改性料的标杆，如下表3所示：

表3：合肥会通超韧PC与市面同级别PC性能数据

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2PC材料的热稳定性的问题

PC材料本身存在分子链刚性大、不易加工的特性，而手机制件壁薄、结构精细，为了保证制件良好的尺寸和外观，在手机行业对PC的加工温度通常都采用300℃或310℃以上的高温条件。这就带来行业另外一个头痛问题：在300℃以上的高温注塑时，材料的热稳定性问题。手机制件注塑浇口往往都比较小(直径1mm左右)，注塑时的超强剪切，也进一步凸显了材料热稳定性问题。

下图A和B分别是Rear Cover注塑时经常出现的浇口发白和侧边流纹情况，虽然这些缺陷不明显，非常微弱。但对于手机这样精密的制件，都是不允许的。

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这些外观缺陷，除了考虑注塑工艺、模具排气和材料水分含量的因素之外，材料高温热稳定性是最关键的考虑因素。在PC材料中，影响材料热稳定性的主要因素如下表4所示：

表4：超韧PC材料的热稳定性影响因素

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3PC材料的喷漆性能问题

众所周知，PC材料的喷漆性能是比较差的，尤其是和ABS、PC/ABS相比。PC材料喷涂性能差，主要与PC分子链的刚性高、应力大、易于应力开裂、缺乏与油漆强有力结合的组分有关。典型的脱漆缺陷如下图所示：

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手机行业对材料韧性要求非常高，在油漆喷涂时，PC材料会因为溶剂的侵蚀作用导致部品韧性急剧衰减。如何预防PC制件喷涂后的韧性下降，是PC手机材料开发必须考虑的一个关键问题。

下图A是不同厂家的PC材料经油漆溶剂浸蚀后，裂纹发展的情况。由此可见，选择合适的PC原料，是开发PC手机材料的先决条件。

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◆图A：不同厂家PC材料耐化学品裂纹展现

图B是不同增韧剂增韧的PC材料，经油漆溶剂浸蚀后，性能衰减对比。由此可见，不同增韧剂的选择也是保证材料喷涂后韧性优异的一个关键因素。

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◆图B：含不同增韧剂的PC材料油漆浸渍前后的韧性变化

4PC材料的耐化妆品性问题

如下图所示，PC耐化学品性并不出色，但通常都可以通过改性来提高并满足使用要求。这里我们重点讲下PC的耐化妆品性。

PC材料耐化学溶剂腐蚀能力

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众多的从事手机产业的工厂向小编介绍到，在手机的信赖性试验中，耐化妆品试验是难搞定的硬骨头。

除了试验周期长，影响因素众多之外，化妆品的超强腐蚀能力是一个关键原因，尤其是BB霜和防晒霜(小编开始为整天往脸上抹化妆品的美眉们担心了!)。

下图是手机后壳涂敷化妆品后信赖性实验对比。从图中可见，合肥会通PC-4030注塑的制件，与未做试验的制件基本看不出变化，而市面上号称耐化学品优异的硅PC材料制件出现一定的色变。这可能是因为化妆品中通常添加有含硅类的润滑物，这类物质与硅PC有一定相容性，易于侵蚀到硅PC材料内部而导致的。

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◆图：涂抹化妆品存放48h后的颜色变化图片

合肥会通采用特殊的添加成分，拥有着出色的化学溶剂抵抗性，显著提高了材料耐化妆品性能，在行业里广受赞誉。