Poliwęglan: termoplastyczny następca szkła?

PC znajduje zastosowanie na wielu rynkach, w szczególności w branży motoryzacyjnej, szklarskiej, elektronicznej, maszyn biznesowych, nośników optycznych, medycznej, oświetleniowej i urządzeń. Produkty powstałe na bazie poliwęglanu nie zmieniają wymiarów pod wpływem temperatury oraz nie chłoną wody. Poliwęglan można spawać oraz sklejać, co ma duże znaczenie dla procesów produkcyjnych i końcowego wyglądu przedmiotów, które można z niego uzyskać. Jest też materiałem biologicznie obojętnym, który bez ryzyka może wchodzić w kontakt z żywnością oraz organizmem człowieka.

Zastosowanie

Ponad 80% aplikacji opartych na poliwęglanie wykorzystuje wysoką transparentność polimeru, która wynika z jego amorficznej struktury. Ten nowoczesny polimer, określany często jako zamiennik szkła, stosowany jest szeroko w budownictwie i przemyśle. Poliwęglany, ze względu na wyjątkowe właściwości, są wykorzystywane: 

  • w przemyśle motoryzacyjnym do wyrobu dyfuzorów reflektorów, a dzięki dużej przezroczystości również do produkcji paneli przyrządów oraz kloszy lamp przednich, w niektórych przypadkach także lamp tylnych. Dodatkowo, niektóre zewnętrzne lub wewnętrzne elementy samochodów są wykonane z PC
  • w produkcji opakowań, np. do wyrobu dużych butli do dystrybutorów wody. PC jest preferowany ze względu na dużą trwałość i stosunkowo niski koszt oraz długi okres użytkowania i niski koszt przetwórstwa. W przeszłości PC stosowano powszechnie do wyrobu butelek i opakowań dla przemysłu mleczarskiego oraz małych butelek do wody
  • w przemyśle medycznym; ze względu na dobrą wytrzymałość mechaniczną, przezroczystość i możliwość prowadzenia sterylizacji służą przede wszystkim do produkcji elementów aparatów do dializy i natleniania krwi. Obok aplikacji typowo medycznych, coraz powszechniej (szczególnie w USA) poliwęglan jest stosowany do wyrobu szkieł optycznych, okularów przeciwsłonecznych, szkieł kontaktowych oraz osłon twarzy
  • w przemyśle elektrotechnicznym i elektronicznym – dotyczy to prawie 29% wszystkich zastosowań poliwęglanów i jest to największy obszar ich wykorzystania. Początkowo poliwęglan służył do produkcji obudów szafek sterowniczych, elementów przełączników oraz obudów i oprawek lamp. Postępująca miniaturyzacja urządzeń elektronicznych sprawia, że również PC, ze względu na unikatowe właściwości mechaniczne i stabilność termiczną, jest bardziej preferowany niż ABS i ASA
  • w budownictwie, jako pokrycia i naświetla połaciowe dachów oraz przeszklenia pionowe w obiektach przemysłowych, handlowych i sportowo-rekreacyjnych.
polycarbonate-779678

Z poliwęglanów wykonuje się również tablice i kasetony reklamowe, szyldy oraz klosze lamp ulicznych, które dzięki zastosowaniu właśnie tego materiału są odporne na uszkodzenia mechaniczne. Nie sposób wymienić wszystkich możliwych obszarów wykorzystania poliwęglanów, jednak wszędzie tam, gdzie niezbędna jest wysoka odporność, przezroczystość i możliwość formowania, to właśnie poliwęglan powinien być tworzywem pierwszego wyboru.

PC jest dostępny w postaci półfabrykatów blaszanych i okrągłych, co czyni go dobrym kandydatem do subtraktywnych procesów obróbki na frezarce lub tokarce. Kolory są zwykle ograniczone do jasnego, białego i czarnego. Części, które są obrabiane z czystego materiału, zwykle wymagają obróbki końcowej w celu usunięcia śladów narzędzi i przywrócenia przezroczystego charakteru. Ponieważ poliwęglan jest materiałem termoplastycznym, niektóre drukarki 3D są w stanie drukować za pomocą komputera przy użyciu procesu FDM. Materiał jest kupowany w formie filamentu, a drukarka 3D nagrzewa i układa filament w pożądanym kształcie 3D. 

PC coraz częściej zastępuje materiały, które są konwencjonalnie używane ze względu na ich optyczne właściwości transmisyjne. Umożliwia tworzenie końcowych produktów o różnych kształtach, które przylegają do wielu konwencjonalnych, innowacyjnych technik przetwórstwa tworzyw sztucznych. PC wykazuje dobre właściwości po zmieszaniu z innymi tworzywami konstrukcyjnymi. Ma on bardzo dobrą odporność temperaturową, dzięki czemu jest dostosowany do wykorzystania w wysokich temperaturach. Wszystkie te właściwości powodują wzrost zużycia PC na świecie oraz zminimalizowanie zużycia energii i zwiększenie wydajności. Z drugiej strony obserwuje się jednak konkurencję w motoryzacji, elektronice i budownictwie ze strony innych polimerów. 

Marta Lenartowicz-Klik

Literatura:
https://www.bpf.co.uk/plastipedia/polymers/polycarbonate.aspx
http://plastiquarian.com/?page_id=14277
http://guichon-valves.com/faqs/polycarbonate-pc-manufacturing-process-of-pc/
https://textileinsight.blogspot.com/2014/09/properties-of-polycarbonates.html
http://www.plastics.pl/produkty/tworzywa-techniczne/poliweglan-pc/poliweglan-pc-
https://www.poliweglan.com/poliweglan,wlasciwosci.html
https://mfiles.pl/pl/index.php/Poliwęglany
https://www.creativemechanisms.com/blog/everything-you-need-to-know-about-polycarbonate-pc
http://www.resinex.pl/rodzaje-polimerow/pc.html
http://tworzywa.com.pl/Wiadomości/Producenci-poliwęglanów-2006-21625.html
https://www.marketwatch.com/press-release/polycarbonate-market-size-2021-size-shares-top-region-industry-outlook-driving-factors-by-manufacturers-growth-and-forecast-2026-with-top-growth-companies-2021-06-22?tesla=y


Reportaże

Forum