El policarbonat és un polímer sintètic pel que fa a la química, es pot considerar un polièster complex d'àcid carbònic i fenols. Com sabeu, les sals de l'àcid carbònic s'anomenen carbonats, d'aquí el nom del polímer popular actual, format per dues parts: poli (que significa molt) i carbonat.
Una mica de química
La macromolècula de policarbonat té una estructura lineal. En general, la seva fórmula es pot escriure de la següent manera:
H-[-O-R-O-(C=O)-O-R-] -OH.
Depenent del tipus de substituent R, tots els policarbonats es poden dividir en aromàtics, aromàtics grassos i alifàtics. El més utilitzat avui en dia és el primer grup. Els noms comercials dels policarbonats aromàtics poden ser diferents, però estan units per valors similars de paràmetres físics i mecànics, com ara alta transmissió de llum, baixa gravetat específica, punt de fusió relativament alt. Els policarbonats amb aquestes propietats contenen molts anells de benzè (substituents aromàtics).
Avantatges dels policarbonats
- Força. Una de les propietats més famoses i un avantatge important del policarbonat és la seva alta resistència als cops mecànics.
- Transparència. A causa de la seva alta transmissió de llum, els policarbonats han substituït amb èxit el vidre de silicat en moltes àrees de la vida i la producció, ja que també tenen un pes relativament baix.
- Resistència tèrmica. Els valors de les temperatures de fusió (suavització) dels policarbonats difereixen una mica entre si depenent de les característiques estructurals de la macromolècula, però, per regla general, supera els 200 °C.
- Termoplasticitat. El policarbonat és un tipus de polímer que es pot fondre moltes vegades. Al mateix temps, després de l'enduriment, restaurarà les seves propietats.
- Sostenibilitat. A causa de la propietat anterior, els productes de policarbonat es poden reciclar.
- Seguretat contra incendis. La temperatura d'ignició supera significativament el punt de fusió del policarbonat, és d'uns 570 °C.
- Resistència química. Gràcies a aquesta propietat, el material s'utilitza amb èxit en diversos entorns agressius.
Defectes
Val la pena assenyalar que el policarbonat només té tots els avantatges anteriors si les macromolècules que el constitueixen tenen un pes molecular superior a 25.000. En cas contrari,molt fràgil i té un punt de fusió molt més baix. El policarbonat, fabricat infringint la tecnologia, pot contenir un nombre força elevat de molècules amb un pes molecular reduït, cosa que afecta negativament les seves característiques de resistència i rendiment.
Un altre desavantatge important dels policarbonats és la seva baixa resistència a la radiació ultraviolada. Tanmateix, avui dia hi ha tecnologies que poden protegir el polímer de l'exposició directa als raigs UV. Normalment es fa amb pel·lícules protectores que es fusionen al policarbonat durant la fase de fabricació del producte. Un altre factor limitant en l'ús del policarbonat és la seva alta dilatació tèrmica.
Propietats físiques i mecàniques
- Índex de refracció - 1,5850.
- Densitat (a 25 °C) - 1,20 g/cm3.
- Temperatura de transició de vidre - 150 °C.
- Temperatura de suavització 220-230 °C.
- Temperatura de descomposició >320 °C.
- Resistència a les gelades, °C < -100
- Resistència a la tracció: 65-70 MPa.
- Resistència a la flexió - 95 MPa.
- Capacitat de calor específica: 1090-1255J/(g K).
- La conductivitat tèrmica és de 0,20 W/(m K).
- Coeficient d'expansió tèrmica lineal -1(5-6) 10-5 °C.
- Duresa Brinell - (784-980) 105 Pa.
Policarbonat cel·lular i monolític
El policarbonat cel·lular és un panell de diverses capes de plàstic, entre les quals hi ha costelles longitudinalsrigidesa. En el context d'aquesta fulla, s'assembla vagament a un bresca, pel qual va rebre el seu nom. Aquestes làmines es poden doblegar fàcilment en estat fred, assolint el radi de flexió més petit possible. El policarbonat cel·lular s'utilitza més sovint per a la construcció de particions decoratives i la construcció de cobertes transparents.
El policarbonat monolític té una major resistència a l'impacte i transparència. Un avantatge important és l' alta resistència a la calor del policarbonat monolític, el punt de fusió és bastant alt, la qual cosa permet utilitzar-lo sense por a temperatures que arriben als 120 ° C. Una altra propietat important de la mateixa és la resistència a les gelades, que permet l'ús de productes d'aquest tipus de plàstic a temperatures de menys de 50 °C.
S'utilitza policarbonat
Construcció. Per la seva alta transparència i lleugeresa, el policarbonat ajuda els arquitectes a realitzar els seus projectes més atrevits. Al mateix temps, el pes de l'estructura, en relació amb el vidre utilitzat tradicionalment, pot reduir significativament la càrrega dels fonaments i, per tant, estalviar materials. A més, el policarbonat també té propietats d'aïllament tèrmic, si parlem de la seva varietat cel·lular. S'utilitza per fer estructures translúcides per a piscines i estadis, aparcaments i supermercats, transicions entre edificis i jardins d'hivern. Aquest material també és popular entre els jardiners. El policarbonat s'utilitza cada cop més per als hivernacles. El seu punt de fusió és significativament més alt que l'atmosfèric fins i tot a l'estiu més calorós, i per tant significatiula calor solar no pot danyar aquest polímer
- Electrònica. Les fundes i els recobriments protectors per a ordinadors portàtils, telèfons intel·ligents, reproductors, ordinadors domèstics i molt més estan fets de policarbonat. Gràcies a aquest polímer, la tecnologia de pantalla tàctil va poder arribar a les masses. S'utilitza per produir passaports biomètrics.
- Publicitat. El policarbonat s'utilitza per crear estructures lleugeres, rètols, marcadors, lletres tridimensionals i molt més. Tot això pot tenir formes extraordinàries molt intricades. A més, les seves làmines de plàstic monolític s'utilitzen per a la protecció antivandàlica d'estructures publicitàries.
- Discs òptics. Des de la dècada de 1980, el policarbonat s'ha utilitzat per crear el suport dels CD. Avui també s'utilitza per fer DVD d' alta capacitat.
- Indústria d'automòbils i aeronaus. Per a la construcció d'avions, tradicionalment s'utilitzen els últims materials, que tenen una gran resistència i lleugeresa, que també és característic del policarbonat. S'utilitza per fer les cúpules de les cabines dels caces i vidres per als cascos dels astronautes i pilots. Per als cotxes, el policarbonat s'utilitza no només per al vidre, sinó també per als fars i els sostres solars.
- Medicina. Un camp d'aplicació molt important del policarbonat s'ha convertit en la fabricació d'instruments mèdics. Això va ser possible gràcies als avantatges del material com la no toxicitat i l' alta biocompatibilitat, així com la manca de resposta immune del cos a aquest plàstic. I gràcies a la seva força i transparència, va competir amb el vidre i els aliatges metàl·lics. productes i equips,fetes amb aquest material s'utilitzen per controlar els teixits i fluids del cos humà. A més, les altes temperatures de fusió dels policarbonats permeten sotmetre'ls als mètodes d'esterilització més moderns: calor, radiació, raigs UV.
- Òptica. Als anys 2000 es van començar a fabricar lents de policarbonat per a ulleres de protecció industrial, que protegien els ulls durant diferents treballs. Aquests productes són desenes de vegades més forts que altres lents de plàstic; en cas de cop, no estenen fragments, són encara més difícils de ratllar. A poc a poc, el policarbonat també es va utilitzar per a les lents d'ulleres quotidianes. A causa de les seves qualitats de seguretat, aquestes lents s'utilitzen molt sovint per a ulleres per a nens i ulleres de casc de moto.
- Altres àrees. Avui, el policarbonat s'ha consolidat tan fermament a les nostres vides que els residents no només de megaciutats, sinó també de pobles remots, troben productes diaris, dels quals aquest plàstic forma part. Se'n fabriquen bolígrafs, llanternes, ratolins d'ordinador, planxes i tetera, taps de suro per a ampolles de vi, peces de mobles, recipients per beure líquids i fins i tot film d'embalatge.
