El policarbonato (abreviado PC), también conocido como plástico PC; es un polímero que contiene grupos carbonato en la cadena molecular, que puede dividirse en alifático, aromático, alifático-aromático y otros tipos según la estructura del grupo éster. De ellos, los policarbonatos alifáticos y alifático-aromáticos tienen propiedades mecánicas bajas, lo que limita su uso en plásticos de ingeniería.
Sólo se han producido industrialmente policarbonatos aromáticos. Debido a sus peculiaridades estructurales, el policarbonato se ha convertido en el plástico de ingeniería general de más rápido crecimiento entre los cinco principales plásticos de ingeniería.
Nombre chino Policarbonato [2] Nombre extranjero Policarbonato[1] Alias PC plástico [1] Punto de fusión 220 a 230 °C[2] Soluble en agua insoluble densidad 1,2 g/cm³[2] Descripción de seguridad no comestible temperatura disponible -40 °C a +135 °C temperatura de deflexión térmica 135 °C rendimiento 1,585 ± 0,001 índice de transmisión luminosa 90% ± 1% conductividad térmica 0,19 W/mK índice de dilatación lineal 3,8 x 10-5 cm/cm°C

El policarbonato es una resina termoplástica resistente que debe su nombre a sus grupos internos. Puede sintetizarse a partir de bisfenol A y cloruro de carbonilo (COCl2). El método más utilizado es el de intercambio de ésteres fundidos (el bisfenol A y el carbonato de difenilo se sintetizan mediante una reacción de intercambio de ésteres y condensación).

Química
El policarbonato (PC) es un poliéster de tipo ácido carbónico, que no es estable por sí mismo, pero sus derivados (por ejemplo, fosgeno, urea, carbonato, carbonato) sí lo son.
Los policarbonatos pueden dividirse en dos grupos, alifáticos y aromáticos, en función de la estructura del alcohol.
Policarbonatos alifáticos. Por ejemplo, el policarbonato de etileno, el policarbonato de trimetileno y sus copolímeros tienen bajas temperaturas de fusión y de transición vítrea y poca resistencia, por lo que no pueden utilizarse como materiales estructurales; sin embargo, sus propiedades de biocompatibilidad y biodegradabilidad pueden emplearse en portadores de liberación lenta de fármacos, suturas quirúrgicas, materiales de soporte óseo y otras aplicaciones.
El policarbonato es resistente a los ácidos débiles, las bases débiles y los aceites neutros.
El policarbonato no es resistente a los rayos UV ni a los álcalis fuertes.
El PC es un poliéster carbonatado lineal que alterna grupos de ácido carbónico en la molécula con otros grupos que pueden ser aromáticos, alifáticos o ambos. El PC de tipo bisfenol A es el producto industrial más importante.
El PC es un polímero casi incoloro, vítreo y amorfo con buenas propiedades ópticas. Las resinas de PC de alto peso molecular tienen una gran tenacidad, con una resistencia al impacto de 600-900 J/m. La temperatura de deflexión térmica de los grados sin relleno es de aproximadamente 130°C, y el refuerzo con fibra de vidrio aumenta este valor en 10°C. El módulo de flexión del PC puede superar los 2.400 MPa, y la resina puede transformarse en productos rígidos de gran tamaño. La velocidad de fluencia bajo carga es muy baja por debajo de 100°C. El PC es poco resistente a la hidrólisis y no puede utilizarse para productos sometidos repetidamente a vapor a alta presión.
Los principales defectos del PC son su falta de estabilidad hidrolítica, su sensibilidad al astillado, su resistencia a los productos químicos orgánicos, su escasa resistencia al rayado y su amarilleamiento por exposición prolongada a la luz ultravioleta. Al igual que otras resinas, el PC es sensible al ataque de determinados disolventes orgánicos.
Los materiales de PC son ignífugos. Resistentes a la oxidación.
Físico
Tubos de policarbonato
Tubos de policarbonato (2 hojas)
Densidad: 1,18-1,22 g/cm3 Expansión lineal: 3,8 x 10-5 cm/°C Temperatura de deflexión térmica: 135°C Temperatura baja -45°C
El policarbonato es incoloro, transparente, resistente al calor, resistente a los impactos, ignífugo de grado BI y tiene buenas propiedades mecánicas a todas las temperaturas de servicio habituales. Comparado con el polimetacrilato de metilo, el policarbonato tiene una buena resistencia al impacto, un alto índice de refracción, buenas propiedades de procesado y es ignífugo UL94 V-2 sin necesidad de aditivos. Sin embargo, el polimetacrilato de metilo es menos caro que el policarbonato y puede producirse en grandes dispositivos mediante polimerización ontogénica.
La resistencia a la abrasión del material es relativa y, al comparar el ABS con el PC, es el material de PC el que es más resistente a la abrasión. Sin embargo, en comparación con la mayoría de los materiales plásticos, el policarbonato es relativamente pobre en términos de resistencia a la abrasión, por lo que algunos dispositivos de policarbonato para aplicaciones propensas a la abrasión requieren un tratamiento especial de la superficie.
Clasificación
PC antiestático, PC conductor, PC ignífugo reforzado con fibra, PC resistente a la intemperie y a los rayos UV, PC apto para uso alimentario, PC resistente a productos químicos.
Principales ventajas
1. propiedades mecánicas: con alto coeficiente de resistencia y elasticidad, alta resistencia al impacto, buena resistencia a la fatiga, buena estabilidad dimensional, también pequeña fluencia (muy poco cambio incluso en condiciones de alta temperatura), alta transparencia y libre de coloración.
2. Resistencia al envejecimiento térmico: una amplia gama de temperatura de uso, índice de temperatura UL mejorado de 120 ~ 140 ℃ (el envejecimiento a largo plazo en exteriores también es muy bueno).
3. Resistencia a los disolventes: no se producen grietas por tensión.
4. Estabilidad al agua: fácil descomposición a altas temperaturas en contacto con el agua (hay que tener precaución cuando se utiliza en entornos de alta temperatura y humedad).
5. propiedades aislantes: excelente (humedad, alta temperatura también puede mantener las propiedades eléctricas de estable, es el material ideal para la fabricación de piezas electrónicas y eléctricas).
6. coeficiente dieléctrico: 3,0-3,2.
7. resistencia al arco: 120s.
8. procesabilidad del moldeo: equipos comunes de inyección o extrusión.
Adhesión de plásticos PC
En función de las necesidades, pueden seleccionarse los siguientes adhesivos.
1. G-933: adhesivo antichoque monocomponente, de curado a temperatura ambiente, suave y flexible, resistente a altas y bajas temperaturas, de curado en segundos a unas pocas horas a diferentes viscosidades.
2. KD-833: adhesivo instantáneo, puede pegar rápidamente plásticos PC en segundos o decenas de segundos, pero la capa adhesiva es dura y quebradiza y no resiste la inmersión en agua caliente por encima de 60 grados.
3. QN-505 es un adhesivo de dos componentes con una capa adhesiva blanda, adecuado para pegar o laminar plásticos PC en grandes superficies. Pero la resistencia a altas temperaturas es pobre.
4. QN-906: adhesivo de dos componentes, resistente a altas temperaturas.
5. G-988: adhesivo monocomponente de vulcanización a temperatura ambiente, tras el curado es un elastómero con excelente impermeabilidad, adhesivo a prueba de golpes, resistencia a altas y bajas temperaturas, 1-2mm de espesor, unos 10 minutos de solidificación inicial, 5-6 horas de curado básico, hay una cierta resistencia. Se necesitan al menos 24 horas para el curado completo. Monocomponente, no requiere mezcla, sólo aplicar después de la extrusión y dejar fraguar, no es necesario añadir calor.
6. KD-5606: Adhesivo de curado UV, la unión de la hoja de PS transparente y la placa, puede lograr el efecto de no dejar rastros, necesita ser curado por la luz UV. Pegajoso después de que el efecto de la hermosa. Pero la resistencia a altas temperaturas es pobre.

Aplicaciones
Industrias de desarrollo
Las tres principales áreas de aplicación de los plásticos técnicos PC son la industria de montaje de vidrio, la industria del automóvil y la industria electrónica y eléctrica, seguidas de piezas de maquinaria industrial, CD-ROM, envases, ordenadores y otros equipos de oficina, medicina y sanidad, películas, ocio y equipos de protección, etc. El PC puede utilizarse como vidrio para ventanas y puertas, los laminados de PC se utilizan ampliamente en bancos, embajadas, centros de detención y lugares públicos para ventanas de protección, para escotillas de aviones, equipos de iluminación, puestos de seguridad industrial y vidrio a prueba de balas.
Las láminas de PC se pueden utilizar para diversos tipos de señalización, como diales de surtidores de gasolina, salpicaderos de automóviles, señalización comercial de carga y al aire libre, indicadores deslizantes de puntos, resina de PC para sistemas de iluminación de automóviles, sistemas de salpicaderos y sistemas de revestimiento interior, como cubiertas de faros, paneles de cambios delanteros y traseros de automóviles con refuerzo, marcos de reflectores, cubiertas de marcos de puertas, protectores de palancas, tapones de flujo, el PC se utiliza como cajas de empalmes, tomas de corriente, enchufes y manguitos, juntas, conversión de TV El PC se utiliza como piezas de baja carga para motores de electrodomésticos, aspiradoras, lavadoras de pelo, cafeteras, tostadoras, mangos de herramientas eléctricas, engranajes diversos, engranajes helicoidales, casquillos, calibres guía, estantes en frigoríficos. El PC es un material ideal para soportes de almacenamiento en disco.
Las botellas (contenedores) de PC son transparentes, ligeras, con buena resistencia al impacto, resistentes a ciertas temperaturas elevadas y al lavado de soluciones corrosivas, como botellas (contenedores) reciclables. El PC y las aleaciones de PC pueden utilizarse para bastidores de ordenadores, carcasas y máquinas auxiliares, piezas de impresoras. El PC modificado es resistente a la esterilización por radiación de alta energía, al vapor y a la desinfección por cocción, y puede utilizarse para aparatos de recogida de muestras de sangre, oxigenadores de sangre, instrumental quirúrgico, aparatos de diálisis renal, etc. El PC puede utilizarse para cascos y cascos, máscaras protectoras, gafas de sol y protectores oculares deportivos. Las películas de PC se utilizan ampliamente para gráficos de impresión, envases farmacéuticos y conmutadores de película.
Desarrollo de aplicaciones de policarbonato es de alto compuesto, de alta función, la especialización, la dirección de la serie, ha puesto en marcha una variedad de productos tales como CD-ROM, automoción, equipos de oficina, cajas, envases, medicina, iluminación, película, etc cada marca de grado especial.
Industria de materiales de construcción
Las láminas de policarbonato tienen una buena transmisión de la luz, resistencia al impacto, resistencia a la radiación UV y la estabilidad dimensional de sus productos y buenas propiedades de moldeo y procesamiento, por lo que es una ventaja significativa de rendimiento técnico sobre el uso tradicional de vidrio inorgánico en la industria de la construcción. China ha construido más de 20 líneas de producción de láminas huecas de policarbonato para materiales de construcción, y la necesidad anual de policarbonato ronda las 70.000 toneladas, para alcanzar las 140.000 toneladas en 2005.
Industria automovilística
El policarbonato tiene buena resistencia al impacto, resistencia a la distorsión térmica, y buena resistencia a la intemperie, alta dureza, por lo que es adecuado para la producción de automóviles y camiones ligeros de diversas partes, su enfoque principal en los sistemas de iluminación, paneles de instrumentos, paneles de calefacción, desempañadores y parachoques de aleación de policarbonato, etc.
Jeringuillas fabricadas con PC de calidad médica
Jeringuillas fabricadas con PC de calidad médica
Según los datos de los países desarrollados, la proporción de policarbonato utilizado en las industrias eléctrica y electrónica y de fabricación de automóviles es de 40% a 50%, y la proporción de uso de China en este campo es sólo de unas 10%. El número total de automóviles en China es grande y la demanda es alta, por lo que la aplicación del policarbonato en este campo tiene un gran potencial de expansión.
Productos sanitarios
Los productos de policarbonato se utilizan mucho en equipos de hemodiálisis de riñón artificial y otros dispositivos médicos que deben funcionar en condiciones transparentes e intuitivas y esterilizarse repetidamente, ya que pueden esterilizarse con vapor, detergentes, calor y altas dosis de radiación sin que amarilleen ni se deterioren sus propiedades físicas. Algunos ejemplos son la producción de jeringuillas para autoclave, mascarillas quirúrgicas, aparatos dentales desechables, separadores de sangre, etc.
Aeroespacial
Con el rápido desarrollo de la tecnología aeronáutica y aeroespacial, aumentan las necesidades de diversos componentes en aviones y naves espaciales, por lo que la aplicación del PC en este campo también aumenta día a día. Según las estadísticas, sólo un avión de tipo Boeing utilizó piezas de policarbonato hasta 2.500, el consumo de policarbonato de una sola máquina alrededor de 2 toneladas. En las naves espaciales, se utilizan cientos de configuraciones diferentes y componentes de policarbonato reforzado con fibra de vidrio, así como equipos de protección para los astronautas.
Embalaje
Una nueva área de crecimiento en el sector de los envases son las botellas de agua reutilizables y reesterilizables de varios tipos. Como los productos de policarbonato tienen las ventajas de ser ligeros, resistentes a los golpes y muy transparentes, con agua caliente y soluciones corrosivas al lavarlos no se deforman y siguen siendo transparentes, en algunas zonas las botellas de PC han sustituido por completo a las de vidrio. Se prevé que, con la creciente importancia concedida a la calidad del agua potable, la tasa de crecimiento del uso de policarbonato en este ámbito se mantendrá por encima de 10% y se espera que alcance las 60.000 toneladas en 2005.
Industria electrónica
Como el policarbonato tiene un aislamiento eléctrico bueno y constante en un amplio rango de temperatura y humedad, es un excelente material aislante. Al mismo tiempo, sus buenas propiedades ignífugas y su estabilidad dimensional han propiciado la formación de un amplio campo de aplicación en la industria eléctrica y electrónica.
Las resinas de policarbonato se utilizan principalmente en la producción de diversas máquinas de procesamiento de alimentos, carcasas de herramientas eléctricas, cuerpos, soportes, cajones de congeladores de frigoríficos y piezas de aspiradoras. Los materiales de policarbonato también se utilizan para componentes importantes de ordenadores, grabadoras de vídeo y televisores en color, donde se requiere una gran precisión.
Lentes ópticas
El policarbonato ocupa una posición muy importante en este campo debido a sus características únicas de alta transmisión de luz, alto índice de refracción, alta resistencia al impacto, estabilidad dimensional y facilidad de procesamiento y moldeado. Las lentes ópticas fabricadas con policarbonato de grado óptico no sólo se utilizan en cámaras, microscopios, telescopios e instrumentos ópticos de prueba, sino también en lentes de proyectores de películas, lentes de fotocopiadoras, lentes de proyectores de infrarrojos con autoenfoque, lentes de impresoras de haz láser, así como en diversos prismas, espejos multisuperficie y muchos otros equipos de oficina y electrodomésticos.
Otra aplicación importante del policarbonato en lentes ópticas es como material para lentes de gafas infantiles, gafas de sol y gafas de seguridad y gafas para adultos. El consumo de policarbonato en la industria mundial de gafas ha crecido a un ritmo medio anual superior a 20%, lo que demuestra el gran dinamismo del mercado.
Fabricación de discos ópticos
Con el auge de la industria de la información, los discos ópticos fabricados con policarbonato de grado óptico se están desarrollando rápidamente como una nueva generación de soportes de almacenamiento de información de audio y vídeo. Gracias a sus excelentes prestaciones, el policarbonato se ha convertido en la principal materia prima de la industria mundial de fabricación de discos ópticos. La cantidad de policarbonato consumida por la industria mundial de fabricación de discos ópticos ha superado las 20% del consumo global de policarbonato, con una tasa media de crecimiento anual de más de 10%. Según las cifras publicadas por la Administración General Estatal de Prensa y Publicación, en 2002 había 748 líneas de producción de discos ópticos en China, con un consumo anual de unas 80.000 toneladas de policarbonato de grado óptico, todas ellas importadas. Así pues, las perspectivas de aplicación del policarbonato en el campo de la fabricación de discos ópticos son extremadamente amplias.
Podcast del editor de aplicaciones
Iluminación óptica
Se utiliza en la fabricación de grandes pantallas de lámparas, vidrios protectores, instrumentos ópticos como los barriletes del ocular izquierdo y derecho, etc. También puede utilizarse ampliamente como material transparente en aeronaves.
Aparatos electrónicos
El policarbonato es un excelente material aislante de grado E (120℃), utilizado para fabricar conectores aislantes, marcos de bobinas, soportes de tubos, fundas aislantes, carcasas y piezas de teléfonos, cajas de baterías para lámparas de minería, etc. También puede utilizarse para fabricar piezas con gran precisión dimensional, como discos compactos, teléfonos, ordenadores electrónicos, grabadoras de vídeo, centrales telefónicas, relés de señal y otros equipos de comunicación. Las láminas de policarbonato también se utilizan ampliamente como condensadores, pieles aislantes, cintas de audio, cintas de vídeo en color, etc.
Maquinaria y equipos
Se utiliza para fabricar diversos engranajes, cremalleras, tornillos sin fin, cojinetes, levas, pernos, palancas, cigüeñales, trinquetes, así como piezas de equipos mecánicos como carcasas, cubiertas y bastidores.
Equipamiento médico
Vasos, tubos, botellas, instrumentos dentales, envases de medicamentos e instrumentos quirúrgicos de uso médico, incluso riñones artificiales, pulmones artificiales y otros órganos artificiales.
Otras aplicaciones
En la construcción, se utiliza como paneles de doble pared con barras huecas y vidrio calentado; en la industria textil, como tubos de hilo textil y baldosas para máquinas textiles; en el uso cotidiano, como botellas de leche, vajillas, juguetes, maquetas, carcasas de lámparas LED y carcasas de teléfonos móviles.
Usos modificados editar Podcast
El objetivo del PC modificado es endurecerlo, mejorar las propiedades de moldeo y procesamiento, reducir la deformación residual, aumentar la resistencia al fuego, etc. Las variedades específicas de PC que pueden modificarse son
El PC/ABS puede mejorar el módulo de flexión, la resistencia al calor, el rendimiento del chapado, etc.
PC/PET, PBT pueden mejorar la resistencia química, la resistencia a los disolventes, etc.
El PC/PMMA puede añadirse al vidrio orgánico para mejorar el aspecto de los colores nacarados.
PC/PA, el HIPS puede mejorar la resistencia al impacto y el acabado superficial.
El PC/HDPE puede mejorar la resistencia al agua hirviendo, al envejecimiento y a la intemperie, mientras que el LDPE es menos eficaz.
El PC se modifica con fibra de vidrio o de carbono como refuerzo para mejorar la resistencia mecánica.
Y con retardantes de llama de bromo y trióxido de antimonio, puede convertirse en PC de grado retardante de llama.
Otros y polisulfona, policarbonato aromático, poliformaldehído, polipropileno, poliestireno pueden mezclarse y modificarse para lograr un equilibrio entre economía y rendimiento.