Poliwęglan: termoplastyczny następca szkła?

żliwości formowania na zimno i na ciepło otwierają praktycznie nieograniczone opcje wykorzystania tego polimeru. Poliwęglan pozwala na dużą swobodę konstrukcyjną i wzorniczą. Formowane z niego elementy są lekkie, elastyczne i odporne na uderzenia. Z powodu bardzo słabej zdolności do krystalizacji polimeru, czyste produkty z poliwęglanu są bezbarwne i przejrzyste. Własności poliwęglanów są nieco podobne do pleksiglasu (szkło akrylowe o dużej przezroczystości), lecz poliwęglan jest dużo bardziej wytrzymały mechanicznie i jednocześnie znacznie droższy. Inną cechą PC jest bardzo duża giętkość. Można go typowo formować w temperaturze pokojowej, chociaż odkształcenie może być prostsze przy zastosowaniu ciepła. Ta cecha sprawia, że arkusze z poliwęglanu są szczególnie przydatne w zastosowaniach prototypowych, w których blacha jest mało opłacalna (np. gdy wymagana jest przezroczystość, lub gdy koniecznością jest materiał nieprzewodzący o dobrych właściwościach izolacji elektrycznej).

Ograniczenia w stosowaniu PC obejmują jego umiarkowaną odporność chemiczną i na zarysowania oraz tendencję do żółknięcia pod wpływem długotrwałej ekspozycji na światło UV. Jednak można je dość łatwo przezwyciężyć, stosując odpowiednie dodatki do mieszanki.

Produkcja

Produkcja poliwęglanu, podobnie jak innych tworzyw sztucznych, zaczyna się od destylacji paliw węglowodorowych na lżejsze grupy zwane „frakcjami”, z których wybrane są łączone z innymi katalizatorami w celu otrzymania tworzyw sztucznych (zwykle poprzez polimeryzację lub polikondensację). Najpowszechniejszy proces produkcyjny opiera się na reakcji bisfenolu A (BPA lub Bis-A) i fosgenu w procesie polimeryzacji międzyfazowej. Tutaj sól disodowa BPA rozpuszczona w wodzie reaguje z fosgenem rozpuszczonym w chlorowanym rozpuszczalniku organicznym, takim jak CH2Cl2 (chlorek metylenu). Jednak proces fosgenowy pociąga za sobą szereg wad, w tym toksyczność, stosowanie rozpuszczalnika o niskiej temperaturze wrzenia oraz produkowanie dużej ilości ścieków zawierających chlorek metylenu, które muszą być oczyszczane. Wykorzystanie stężonego wodorotlenku sodu i chlorowodoru dodaje problem korozji, który należy wziąć pod uwagę. 

shutterstock-1817964545

Obecnie produkcja i stosowanie fosgenu w fabrykach są bardzo poważnie ograniczone na całym świecie. Istnieją firmy, które niezależnie opracowały i stosują procesy bezfosgenowe. Wszystkie wykorzystują to samo ogólne podejście, w którym polimeryzacja polega na transestryfikacji węglanu difenylu (DPC) za pomocą bisfenolu A. Jest to częściej określane jako proces stapiania, mający tę zaletę, że wytwarza produkt w postaci nierozcieńczonej, który można bezpośrednio granulować. Do wad należy zaliczyć konieczność posiadania sprzętu odpornego na wysokie temperatury i wysoką próżnię. Przewiduje się, że przy niższych kosztach budowy instalacji i niższych kosztach surowców ten rodzaj procesu będzie powszechnie stosowany do produkcji PC na całym świecie.

Mieszanki z innymi polimerami

W ostatnich latach mieszanki poliwęglanowe nabierają coraz większego znaczenia komercyjnego. PC jest w nich szeroko stosowany ze względu na doskonałą kompatybilność z szeregiem polimerów. Mieszanki poliwęglanowe mogą występować w całej gamie kolorów, od transparentnych aż do całkowicie nieprzezroczystych. Pod względem estetyki poliwęglan prezentuje najwyższy poziom wśród tworzyw technicznych. Typowe mieszanki obejmują PC modyfikowany kauczukiem, poprawiający właściwości udarnościowe, a także mieszanki PC/PBT, które pozwalają na zachowanie twardości w niższych temperaturach oraz mają lepszą odporność na paliwo i warunki atmosferyczne. Do najważniejszych należą również te zawierające ABS. Mieszanki PC/ABS wykazują wysoką płynność stopu, bardzo wysoką wytrzymałość w niskich temperaturach i lepszą odporność na pękanie naprężeniowe w porównaniu z PC. Wszystkie są wytwarzane w procesie mieszania tych polimerów. I właśnie technologia ich mieszania jest bardzo ważna dla stworzenia optymalnej morfologii i interakcji między dwiema fazami. W połączeniu z odpowiednim know-how w zakresie dodatków (uniepalnianie, stabilizacja, wzmocnienie) uzyskuje się mieszanki o optymalnie zrównoważonym zestawie właściwości. 





Reportaże

Forum

Jackoos_899

Czyszczenie układu uplastyczniającego wtryskarki 2021-09-16

Iebm

Kilka pytań dotyczących procesu wtryskowego i wtryskarek. 2021-09-01

Yellow

Problem z rozbryzgami 2021-07-15

Bentor

Własna firma produkcyjna 2021-06-04

Kacperczyk250

Opłacalność przewijania folii stretch 2021-05-09