Polikarbonatas
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
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]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
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]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 COCl2 reakcijos metu. Ši cheminė reakcija gali būti užrašoma:
Savybės
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]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.
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
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]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
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]Polikarbonatai yra stambiagabaričiai organinės sintezės pramonės produktai, kurių pasaulio rinkose 2006 m. pagaminta virš 3 mln. tonų. Pagrindiniai polikarbonatų gamintojai (2006):[1]:
| Gamintojas | Gamybos apimtys | Prekiniai ženklai |
|---|---|---|
| Bayer Material Science AG | 900 000 t/metus | Makrolon, Apec, Bayblend, Makroblend[2] |
| Sabic Innovative Plastics | 900 000 t/metus | Lexan |
| Samyang Busines Chemicals | 360 000 t/metus | Trirex[3] |
| Dow Chemical / LG DOW Polycarbonate | 300 000 t/metus | Calibre[4] |
| Teijin | 300 000 t/metus | Panlite[5] |
| Viso | 3 200 000 t/metus |
Šaltiniai
[redaguoti | redaguoti vikitekstą]
- ↑ Market review of polycarbonates: Russian and global markets of polycarbonates // SafPlast Archyvuota kopija 2011-11-16 iš Wayback Machine projekto.
- ↑ Polycarbonates // Bayer Material Science AG Archyvuota kopija 2011-08-27 iš Wayback Machine projekto.
- ↑ Tryrex // Samyang Busines Chemicals Archyvuota kopija 2011-10-26 iš Wayback Machine projekto.
- ↑ Calibre // LG DOW Polycarbonate Archyvuota kopija 2009-05-15 iš Wayback Machine projekto.
- ↑ Panlite // Teijin Kasei America Archyvuota kopija 2011-06-16 iš Wayback Machine projekto.