Policarbonat

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Fără surse!
Această intrare sau secțiune despre polimeri nu menționează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți .
Puteți îmbunătăți această intrare adăugând citate din surse de încredere în conformitate cu liniile directoare privind utilizarea surselor .
Policarbonat
Structura unității repetitive de policarbonat obținută din bisfenol A
Structura unității repetitive de policarbonat obținută din bisfenol A
Abrevieri
PC
Proprietăți fizico-chimice
Densitate (g / cm 3 , în cs ) 1.20-1.22
Indicele de refracție 1.584-1.586
Conductivitate termică ( W / m K ) 0,19-0,22 W / (m K)
Viteza de propagare a sunetului ( m / s ) 2270 m / s
Proprietăți mecanice
Duritatea Rockwell (kg f / m 2 ) M70
Cod de reciclare
07 PC Plastic-recyc-07.svg

Un policarbonat este un polimer termoplastic obținut din acid carbonic , având o formulă structurală generală:

PC repetare unit.png

unde R este un lanț alchil derivat dintr-un diol tipic aromatic . Policarbonatele aparțin, cu multe distincții, rășinilor poliesterice . Cel mai important este cel derivat din bisfenol A. [1]

Abrevierea DIN 7728 și 16780 a policarbonatului este „PC”.

Istorie

În 1898 Alfred Einhorn a studiat policarbonatele aromatice. În 1928, Carothers de la EI DuPont a studiat el însuși materialul, dar prima producție industrială din 1953, din mâna lui Hermann Schnell de la Bayer AG . [2] Acest policarbonat se bazează pe 2,2-Bis (4-hidroxifenil) propan ( Bisfenol A ). Bayer a început producția de masă în 1958 folosind marca Makrolon . În 1973 General Electric a urmat cu producția Lexan ( SABIC ). [3]

Policarbonatele de bisfenol A au văzut că utilizarea lor crește considerabil datorită proprietăților lor deosebite de transparență, rezistență termică și mecanică, proprietăți electrice și duritate .

Caracteristici

Policarbonatele sunt rezistente la acizi minerali, hidrocarburi alifatice , benzină , grăsimi , uleiuri, alcooli (cu excepția alcoolului metilic ) și apă sub 70 ° C. Peste această temperatură apa atacă polimerul favorizând o descompunere chimică treptată. Biodegradabilitatea este slabă și durează mult.

În funcție de polimerizare, policarbonatele de bisfenol A au greutăți moleculare medii cuprinse între 20.000 și 200.000.

Policarbonatele cu greutăți cuprinse între 22 000 și 32 000 sunt procesate prin injecție ( vâscozitate intrinsecă [ŋ] = 0,45-0,58 dL / g la 30 ° C în diclormetan ), în timp ce cele cu greutăți mai mari de 60 000 ([ŋ] = 0,95 dL / g) au o vâscozitate mare la topire și trebuie prelucrată în soluție.

Proprietățile mecanice, cum ar fi alungirea, rezistența la tracțiune, rezistența la impact și la îndoire, arată o creștere rapidă cu greutatea moleculară până la atingerea unui platou pentru valori ale greutății moleculare în jur de 22 000, o greutate pentru care o bună prelucrabilitate prin extrudare și turnare . O importanță fundamentală pentru scopurile aplicațiilor din policarbonat este rezistența ridicată. Policarbonatul este sensibil la crestătură, rezultând o rezistență redusă la oboseală. În caz de uzură, acesta poate fi utilizat doar într-o măsură limitată.

Policarbonatul de bisfenol-A are un indice de refracție ridicat (1 584) datorită caracterului său aromatic . Transparența și absența culorii permit o permeabilitate la lumină de 89% în spectrul vizibil. UV sunt absorbiți și provoacă îngălbenirea, de aceea se utilizează stabilizatori precum benzotriazoli sau protecții aplicate pe suprafața expusă agenților atmosferici. Transparența policarbonatului, combinată cu proprietățile mecanice, îl face înlocuitorul natural al sticlei, spre deosebire de care este flexibil la rece.

Policarbonatul are o structură moleculară împiedicată steric, care limitează libertatea de rotație în jurul legăturilor axiale ale lanțului polimeric, cu rigidizarea consecventă a acestuia. În consecință, ambalarea macromoleculelor este dificilă, iar cristalizarea nu are loc spontan. Polimerul poate cristaliza prin încălzire prelungită la o temperatură ridicată (180 ° C timp de opt zile) sau prin întinderea filmelor la 186 ° C.

Policarbonatele foarte cristaline se topesc la aproximativ 260 ° C și sunt mai puțin solubile decât cele amorfe, au o capacitate ridicată de a concentra lumina și sunt utilizate pentru a produce lentile. Pe de altă parte, au problema de a avea o suprafață moale și zgârietură.

Temperatura de tranziție vitroasă este de 150 ° C, ridicată în comparație cu cea a multor alți polimeri, polistiren , de exemplu , are un Tg de 100 ° C. O valoare ridicată a T g este un simptom al stabilității dimensionale precum și a unei rezistențe considerabile la fractură sub sarcină, aceasta determină , de asemenea , valoarea limită maximă a temperaturii de utilizare a materialului pentru menținerea proprietăților. Modulul elastic rămâne constant chiar și până la 130 ° C. Cu toate acestea, există și probleme legate de această temperatură ridicată de tranziție sticloasă, probleme legate mai ales de lucrabilitate. De fapt, extrudarea policarbonatului prevede temperaturi în jur de 300 ° C și acest lucru necesită mașini și matrițe speciale, diferite de cele utilizabile pentru majoritatea materialelor plastice.

Aplicații

Policarbonatele sunt utilizate în cele mai variate domenii de aplicare:

  • în optica pentru lentilele ochelarilor, în obiectivele camerelor și, de asemenea, în construcția de costume de scufundare pentru camerele subacvatice ;
  • ca suport pentru înregistrarea optică a informațiilor digitale: CD, DVD, Blu-ray și card de memorie optică ;
  • în electronică, ca izolator pentru condensatori de mare capacitate și tensiune mare de lucru, în asamblarea telefoanelor mobile, telefoanelor mobile, smartphone-urilor, ca componentă fundamentală a carcasei externe, nefiind supusă deteriorării din cauza căderii, abraziunii etc;
  • în sectorul transporturilor, pentru căști și capace pentru faruri ;
  • în construcție, în loc de sticlă, ca o foaie groasă sau foaie alveolară;
  • în sectorul militar: veste antiglonț și scuturi împotriva revoltei;
  • în sectorul aeronautic, pentru acoperișurile și hublourile avioanelor moderne;
  • în iluminatul electric, pentru cele transparente (plafoane, globuri stradale etc.);
  • în sectorul alimentar pentru construcția de sticle (aplicare în sectorul alimentar înlocuit ulterior de PET): standardul care interzice utilizarea bisfenolului A în sticle de plastic a fost publicat în Jurnalul Oficial al Uniunii Europene din 29.1.11 (seria L, pagina 26, Directiva 2011/8 / UE a Comisiei din 28 ianuarie 2011 de modificare a Directivei 2002/72 / CE);
  • în sectorul industrial pentru construcția de pază.

În domeniul medical, policarbonatul a găsit o largă utilizare: posibilitatea sterilizării în autoclavă (de la T g = 150 ° C), sau prin intermediul razelor gamma, unii compuși pe bază de PC [4] au permis utilizarea acestuia în echipamente pentru hemodializă artificială și pentru chirurgia cardiacă , pentru copilăria timpurie și îngrijirea la domiciliu ( biberoane , aerosoli , incubatoare ).

În construcțiile civile și industriale, panourile din policarbonat , datorită ușurinței, luminozității, rezistenței și versatilității lor, sunt folosite pentru a crea acoperișuri și ferestre. De asemenea, utilizat pe scară largă pentru fabricarea tuburilor extrudate.

Notă

  1. ^ Policarbonat , în Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.
  2. ^ Hans Domininghaus (Hrsg.): Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften . 6., neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Springer-Verlag Berlin / Heidelberg 2005, ISBN 3-540-21410-0 , S. 1019.
  3. ^ Hans Domininghaus, Peter Elsner, Peter Eyerer, Thomas Hirth, Kunststoffe. Eigenschaften und Anwendungen , ediția a VIII-a, Heidelberg, Springer-Verlag, 2012.
  4. ^ [1] - Policarbonat pentru medicină

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității LCCN (EN) sh85104594 · GND (DE) 4175128-0 · BNF (FR) cb13332080p (data) · NDL (EN, JA) 00.569.157
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Polycarbonate&oldid=121572895 ”