Polikarbonatas

miniatiūra|250px|right|Bisfenolio A ir fosgeno sintezė

Polikarbonatas (PC)  – sintetinis polimeras, dinaminėms apkrovoms ir cheminiams reagentams atsparus plastikas. Pagal cheminę struktūrą priskiriamas polimerinių termoplastikų grupei, karbonatų pogrupiui. Gaminiai ženklinami skaičiumi „7“ – tarptautiniu perdirbimo kodu. Polikarbonato gaminiuose gali būti pirminio monomero bisfenolio A (BPA).

 Istorija 

Polikarbonatą pirmą kartą 1898 m. aprašė Miuncheno universiteto mokslininkas Alfredas Einhornas. Nors laboratoriniai tyrinėjimai truko 30 metų, bet naujasis plastikas dar neturėjo komercinio pritaikymo. 1953 m. vokietis Hermanas Šnelis, dirbęs įmonėje „Bayer“, užpatentavo pirmąją polikarbonato gamybos liniją. 1955 m. pagamintas pirmasis polikarbonatas pavadinimu „Merlon“. Tais pačiais 1953 m., po vienos savaitės nuo „Bayer“ atradimo, JAV „General Electric“ įmonės darbuotojas Danielis Foksas savarankiškai susintetino polikarbonatą. Kilęs komercinis ginčas buvo išspręstas „Bayer“ naudai, 1960 m. „General Electric“ pradėjo „Lexan“ prekinio ženklo polikarbonato komercinę gamybą.

 Struktūra 

Medžiaga vadinama polikarbonatu, nes tai yra polimeras, turintis karbonato grupes – anglies rūgšties esterius (−O−(C=O)−O−). Pagrindinė polikarbonato medžiaga gaunama bisfenolio A (BPA) ir fosgeno  reakcijos metu. Ši cheminė reakcija gali būti užrašoma:

450px

 Savybės 

Išsiskiria ypatingai aukštu smūginiu atsparumu, mechaniniu tvirtumu, geromis optinėmis, dielektrinėmis savybėmis. Gana lengvai apdirbamas, termiškai formuojamas ir liejamas. Polikarbonato gaminiai atlaiko palyginti dideles plastines deformacijas nesuskildami ar nesulūždami, todėl įmanoma kambario temperatūroje juos apdoroti, naudojant metalo lakštų lankstymo techniką. Dėl savo teigiamų savybių gali būti pritaikomi daugelyje inžinerijos sričių.
miniatiūra|250px|right|Šiltnamis iš polikarbonato plokščių

PC polimerizacijos metu galima reguliuoti molekulinės grandinės svorį, todėl galutinis produktas gali pasižymėti skirtingu lydalo takumo indeksu (Melt Flow Index, MFI). Šis indeksas dažniausiai svyruoja nuo 3 iki 80 g/10 min. Polikarbonatą galima formuoti liejimo, ekstruzijos, pūtimo–ekstruzijos būdais. Dauguma komercinės paskirties polikarbonatų yra gaunami iš kietų monomerų.

Pagrindiniai duomenys:
 darbinė temperatūra – nuo -40°C iki +135°C
 apdirbimo temperatūra – 280-310°C
 stiklėjimo temperatūra – apie 150°C
 šviesos pralaidumas – 90% ±1%
 tankis – 1,20 g/cm³

 Taikymas 

Gaminami įvairių spalvų PC gaminiai, pradedant skaidriais tonuotais, baigiant visiškai nepermatomais įvairiaspalviais: kelių atitvarai, kompaktiniai diskai, apsauginiai akiniai, šalmai, skydai, automobilių žibintai, šviestuvų gaubtuvai, reklamos skydai ir atributika, sportinių automobilių stiklai ir kt. Monolitinės ar kanalinės, banguotos polikarbonato plokštės plačiai naudojamos statybose: stogams, pavėsinėms, šiltnamiams, pastogėms dengti, fasadų apdailai. Siekiant išplėsti taikymo sferą, teigiamos PC savybės sustiprinamos gamybos metu įterpiant įvairių priedų, stabilizuojančių UV spindulių poveikį, didinančių atsparumą karščiui, įtrūkimams, įmaišant stiklo pluošto užpildų suteikti tvirtumą.

 Pasaulinė gamyba 

Polikarbonatai yra stambiagabaričiai organinės sintezės pramonės produktai, kurių pasaulio rinkose 2006 m. pagaminta virš 3 mln. tonų. Pagrindiniai polikarbonatų gamintojai (2006):Market review of polycarbonates: Russian and global markets of polycarbonates // SafPlast :
 Gamintojas  Gamybos apimtys  Prekiniai ženklai Bayer Material Science AG  900 000 t/metus  Makrolon, Apec, Bayblend, MakroblendPolycarbonates // Bayer Material Science AG  Sabic Innovative Plastics  900 000 t/metus  Lexan Samyang Busines Chemicals 360 000 t/metus  TrirexTryrex // Samyang Busines Chemicals  Dow Chemical / LG DOW Polycarbonate  300 000 t/metus  CalibreCalibre // LG DOW Polycarbonate  Teijin  300 000 t/metus  PanlitePanlite // Teijin Kasei America  Viso  3 200 000 t/metus 

 Šaltiniai 

Kategorija:Plastikai