Polycarbonat er en syntetisk polymer med hensyn til kemi, den kan betragtes som en kompleks polyester af kulsyre og phenoler. Som du ved, kaldes s alte af kulsyre carbonater, deraf navnet på den populære polymer i dag, dannet af to dele - poly (som betyder meget) og carbonat.
Lidt kemi
Polycarbonat-makromolekyle har en lineær struktur. Generelt kan dens formel skrives som følger:
H-[-O-R-O-(C=O)-O-R-] -OH.
Afhængigt af typen af substituent R kan alle polycarbonater opdeles i aromatiske, fedtaromatiske og alifatiske. Den mest brugte af dem i dag er den første gruppe. Handelsnavne på aromatiske polycarbonater kan være forskellige, men de er forenet af lignende værdier af fysiske og mekaniske parametre, såsom høj lystransmission, lav vægtfylde, relativt højt smeltepunkt. Polycarbonater med disse egenskaber indeholder mange benzenringe (aromatiske substituenter).
Fordele ved polycarbonater
- Styrke. En af de mest berømte egenskaber og væsentlige fordele ved polycarbonat er dets høje modstandsdygtighed over for mekaniske stød.
- gennemsigtighed. På grund af deres høje lystransmission har polycarbonater med succes erstattet silikatglas på mange områder af livet og produktionen, da de også har en relativt lav vægt.
- Termisk modstand. Værdierne for smelte- (blødgørings-) temperaturer for polycarbonater adskiller sig noget fra hinanden afhængigt af makromolekylets strukturelle træk, men som regel overstiger det 200 °C.
- Termoplasticitet. Polycarbonat er en type polymer, der kan omsmeltes mange gange. Samtidig vil det efter hærdning genoprette sine egenskaber.
- Bæredygtighed. På grund af den tidligere ejendom kan polycarbonatprodukter genbruges.
- Brandsikkerhed. Antændelsestemperaturen overstiger markant polycarbonatets smeltepunkt, den er omkring 570 °C.
- Kemisk resistens. Takket være denne egenskab er materialet med succes brugt i forskellige aggressive miljøer.
Flaws
Det er værd at bemærke, at polycarbonat kun har alle ovennævnte fordele, hvis dets makromolekyler har en molekylvægt på mere end 25.000. Ellers er detmeget skrøbelig og har et meget lavere smeltepunkt. Polycarbonat, der er fremstillet i strid med teknologien, kan indeholde et ret højt antal molekyler med en reduceret molekylvægt, hvilket negativt påvirker dets styrke og ydeevne.
En anden væsentlig ulempe ved polycarbonater er deres lave modstand mod ultraviolet stråling. Men i dag er der teknologier, der kan beskytte polymeren mod direkte eksponering for UV-stråler. Dette gøres norm alt med beskyttelsesfilm, der er smeltet til polycarbonatet under fremstillingsfasen af produktet. En anden begrænsende faktor i brugen af polycarbonat er dens høje termiske udvidelse.
Fysiske og mekaniske egenskaber
- Brydningsindeks - 1,5850.
- Densitet (ved 25° C) - 1,20 g/cm3.
- Glasovergangstemperatur - 150 °C.
- Blødgøringstemperatur 220-230 °C.
- Dekomponeringstemperatur >320 °C.
- Frostmodstand, °C < -100
- Trækstyrke - 65-70 MPa.
- Bøjningsstyrke - 95 MPa.
- Specifik varmekapacitet - 1090-1255J/(g K).
- Vermeledningsevne er 0,20 W/(m K).
- Koefficient for termisk lineær udvidelse -1(5-6) 10-5 °C.
- Brinell hårdhed - (784-980) 105 Pa.
Cellulær og monolitisk polycarbonat
Cellulært polycarbonat er et panel af flere lag plast, mellem hvilke der er langsgående ribberstivhed. I forbindelse med et sådant blad ligner det vagt en honningkage, som det fik sit navn for. Sådanne plader kan let bøjes i kold tilstand og nå den mindst mulige bøjningsradius. Cellulær polycarbonat bruges oftest til konstruktion af dekorative skillevægge og konstruktion af gennemsigtige tage.
Monolitisk polycarbonat har højere slagfasthed og gennemsigtighed. En væsentlig fordel er den høje varmebestandighed af monolitisk polycarbonat, smeltepunktet er ret højt, hvilket gør det muligt at bruge det uden frygt ved temperaturer, der når 120 ° C. En anden vigtig egenskab ved det er frostbestandighed, som gør det muligt at bruge produkter fra denne type plastik ved temperaturer ned til minus 50 °C.
Bruger polycarbonat
Byggeri. På grund af sin høje gennemsigtighed og lethed hjælper polycarbonat arkitekter med at realisere deres mest vovede projekter. Samtidig kan vægten af strukturen i forhold til traditionelt brugt glas reducere belastningen på fundamenterne betydeligt og dermed spare på materialer. Desuden har polycarbonat også varmeisolerende egenskaber, hvis vi taler om dets cellulære sort. Det bruges til at lave gennemskinnelige strukturer til svømmebassiner og stadioner, parkeringspladser og supermarkeder, overgange mellem bygninger og vinterhaver. Dette materiale er også populært blandt gartnere. I stigende grad bruges polycarbonat til drivhuse. Dens smeltepunkt er betydeligt højere end atmosfærisk selv i den varmeste sommer, og derfor betydeligsolvarme kan ikke skade denne polymer
- Elektronik. Etuier og beskyttende belægninger til bærbare computere, smartphones, afspillere, hjemmecomputere og meget mere er lavet af polycarbonat. Takket være denne polymer var berøringsskærmteknologien i stand til at nå masserne. Det bruges til at producere biometriske pas.
- Annoncering. Polycarbonat bruges til at skabe lette strukturer, skilte, resultattavler, tredimensionelle bogstaver og meget mere. Alt dette kan have meget indviklede ekstraordinære former. Deres plader af monolitisk plast bruges også til at lave anti-vandal beskyttelse af reklamestrukturer.
- Optiske diske. Siden 1980'erne er polycarbonat blevet brugt til at skabe bagsiden af cd'er. I dag bruges det også til at lave dvd'er med høj kapacitet.
- Bil- og flyindustrien. Til konstruktion af fly anvendes traditionelt de nyeste materialer, som har høj styrke og lethed, hvilket også er karakteristisk for polycarbonat. Det bruges til at lave kupler i jagerflys cockpits og glas til astronauters og piloters hjelme. Til biler bruges polycarbonat ikke kun til glas, men også til forlygter og soltage.
- Medicin. Et meget vigtigt anvendelsesområde for polycarbonat er blevet fremstillingen af medicinske instrumenter. Dette blev muligt på grund af sådanne fordele ved materialet som ikke-toksicitet og høj biokompatibilitet, såvel som manglen på et immunrespons fra kroppen til denne plastik. Og takket være sin styrke og gennemsigtighed konkurrerede den med glas og metallegeringer. produkter og udstyr,lavet ved hjælp af dette materiale bruges til at overvåge væv og væsker i den menneskelige krop. Derudover gør de høje smeltetemperaturer for polycarbonater det muligt at udsætte dem for de mest moderne steriliseringsmetoder - varme, stråling, UV-stråler.
- Optik. I 2000'erne begyndte man at lave polycarbonatlinser til industrielle beskyttelsesbriller, som beskyttede øjnene under forskelligt arbejde. Sådanne produkter er snesevis af gange stærkere end andre plastiklinser; i tilfælde af et slag på dem spreder de ikke fragmenter, de er endnu sværere at ridse. Efterhånden blev polycarbonat også brugt til hverdagsbrilleglas. På grund af deres sikkerhedsegenskaber bruges sådanne linser meget ofte til børnebriller, motorcykelhjelmebriller.
- Andre områder. I dag er polycarbonat blevet så solidt etableret i vores liv, at beboere i ikke kun megabyer, men også fjerntliggende landsbyer, dagligt møder produkter, som denne plastik er en del af. Kuglepenne, lommelygter, computermus, strygejern og kedler, propper til vinflasker, møbeldele, beholdere til drikkevand og endda emballagefilm er lavet af det.
