Polikarbonat ialah polimer sintetik dari segi kimia, ia boleh dianggap sebagai poliester kompleks asid karbonik dan fenol. Seperti yang anda ketahui, garam asid karbonik dipanggil karbonat, oleh itu nama polimer popular hari ini, terbentuk daripada dua bahagian - poli (yang bermaksud banyak) dan karbonat.
Sedikit kimia
Makromolekul polikarbonat mempunyai struktur linear. Secara umum, formulanya boleh ditulis seperti berikut:
H-[-O-R-O-(C=O)-O-R-] -OH.
Bergantung pada jenis substituen R, semua polikarbonat boleh dibahagikan kepada aromatik, aromatik lemak dan alifatik. Yang paling banyak digunakan hari ini ialah kumpulan pertama. Nama dagangan polikarbonat aromatik mungkin berbeza, tetapi ia disatukan oleh nilai parameter fizikal dan mekanikal yang serupa, seperti penghantaran cahaya tinggi, graviti tentu rendah, takat lebur yang agak tinggi. Polikarbonat dengan sifat ini mengandungi banyak gelang benzena (substituen aromatik).
Kelebihan polikarbonat
- Kekuatan. Salah satu sifat yang paling terkenal dan kelebihan ketara polikarbonat ialah rintangannya yang tinggi terhadap kejutan mekanikal.
- Ketelusan. Oleh kerana penghantaran cahaya yang tinggi, polikarbonat telah berjaya menggantikan kaca silikat dalam banyak bidang kehidupan dan pengeluaran, kerana ia juga mempunyai berat yang agak rendah.
- Rintangan terma. Nilai suhu lebur (pelembutan) polikarbonat agak berbeza antara satu sama lain bergantung pada ciri struktur makromolekul, tetapi, sebagai peraturan, ia melebihi 200 °C.
- Termoplastik. Polikarbonat ialah sejenis polimer yang boleh dicairkan semula berkali-kali. Pada masa yang sama, selepas pengerasan, ia akan memulihkan sifatnya.
- Kemampanan. Disebabkan sifat sebelumnya, produk polikarbonat boleh dikitar semula.
- Keselamatan kebakaran. Suhu pencucuhan dengan ketara melebihi takat lebur polikarbonat, iaitu kira-kira 570 ° C.
- Rintangan kimia. Terima kasih kepada harta ini, bahan itu berjaya digunakan dalam pelbagai persekitaran yang agresif.
Kecacatan
Perlu diperhatikan bahawa polikarbonat mempunyai semua kelebihan di atas hanya jika makromolekul konstituennya mempunyai berat molekul lebih daripada 25,000. Jika tidak, iasangat rapuh dan mempunyai takat lebur yang jauh lebih rendah. Polikarbonat, yang dihasilkan dengan melanggar teknologi, mungkin mengandungi bilangan molekul yang agak tinggi dengan berat molekul yang berkurangan, yang menjejaskan kekuatan dan ciri prestasinya secara negatif.
Satu lagi kelemahan ketara polikarbonat ialah rintangannya yang rendah terhadap sinaran ultraungu. Walau bagaimanapun, hari ini terdapat teknologi yang boleh melindungi polimer daripada pendedahan langsung kepada sinaran UV. Ini biasanya dilakukan dengan filem pelindung yang bercantum dengan polikarbonat semasa fasa pembuatan produk. Satu lagi faktor pengehad dalam penggunaan polikarbonat ialah pengembangan haba yang tinggi.
Sifat fizikal dan mekanikal
- Indeks biasan - 1.5850.
- Ketumpatan (pada 25° C) - 1.20g/cm3.
- Suhu peralihan kaca - 150 °C.
- Suhu melembutkan 220-230 °C.
- Suhu penguraian >320 °C.
- Rintangan fros, °C < -100
- Kekuatan tegangan - 65-70 MPa.
- Kekuatan lentur - 95 MPa.
- Kapasiti haba khusus - 1090-1255J/(g K).
- Kekonduksian terma ialah 0.20 W/(m K).
- Pekali pengembangan linear haba -1(5-6) 10-5 °C.
- Kekerasan Brinell - (784-980) 105 Pa.
Polikarbonat selular dan monolitik
Polikarbonat selular ialah panel beberapa lapisan plastik, di antaranya terdapat rusuk membujurketegaran. Dalam konteks daun sedemikian samar-samar menyerupai sarang lebah, yang mana ia mendapat namanya. Helaian sedemikian boleh dibengkokkan dengan mudah dalam keadaan sejuk, mencapai jejari lentur terkecil yang mungkin. Polikarbonat selular paling kerap digunakan untuk pembinaan sekatan hiasan dan pembinaan bumbung lutsinar.
Polikarbonat monolitik mempunyai rintangan hentaman dan ketelusan yang lebih tinggi. Kelebihan ketara ialah rintangan haba tinggi polikarbonat monolitik, takat lebur agak tinggi, yang membolehkan ia digunakan tanpa rasa takut pada suhu mencapai 120 ° C. Satu lagi sifat pentingnya ialah rintangan fros, yang membolehkan penggunaan produk daripada plastik jenis ini pada suhu hingga tolak 50 ° C.
Menggunakan polikarbonat
Pembinaan. Oleh kerana ketelusan dan ringannya yang tinggi, polikarbonat membantu arkitek merealisasikan projek paling berani mereka. Pada masa yang sama, berat struktur, berbanding kaca yang digunakan secara tradisional, dapat mengurangkan beban pada asas dengan ketara, dan oleh itu menjimatkan bahan. Selain itu, polikarbonat juga mempunyai sifat penebat haba, jika kita bercakap tentang kepelbagaian selularnya. Ia digunakan untuk membuat struktur lut sinar untuk kolam renang dan stadium, tempat letak kereta dan pasar raya, peralihan antara bangunan dan taman musim sejuk. Bahan ini juga popular dengan tukang kebun. Semakin banyak, polikarbonat digunakan untuk rumah hijau. Takat leburnya jauh lebih tinggi daripada atmosfera walaupun pada musim panas yang paling panas, dan oleh itu ketarahaba suria tidak boleh membahayakan polimer ini
- Elektronik. Sarung dan salutan pelindung untuk komputer riba, telefon pintar, pemain, komputer rumah dan banyak lagi diperbuat daripada polikarbonat. Terima kasih kepada polimer ini, teknologi skrin sentuh dapat mencapai orang ramai. Ia digunakan untuk menghasilkan pasport biometrik.
- Pengiklanan. Polikarbonat digunakan untuk mencipta struktur ringan, papan tanda, papan skor, huruf tiga dimensi dan banyak lagi. Semua ini boleh mempunyai bentuk luar biasa yang sangat rumit. Selain itu, kepingan plastik monolitik mereka digunakan untuk membuat perlindungan anti-vandal struktur pengiklanan.
- Cakera optik. Sejak tahun 1980-an, polikarbonat telah digunakan untuk mencipta sandaran CD. Hari ini ia juga digunakan untuk membuat DVD berkapasiti tinggi.
- Industri kereta dan pesawat. Untuk pembinaan pesawat, bahan terkini digunakan secara tradisional, yang mempunyai kekuatan tinggi dan ringan, yang juga merupakan ciri polikarbonat. Ia digunakan untuk membuat kubah kokpit pejuang dan kaca untuk topi keledar angkasawan dan juruterbang. Untuk kereta, polikarbonat digunakan bukan sahaja untuk kaca, tetapi juga untuk lampu depan dan bumbung matahari.
- Ubat. Satu bidang penggunaan polikarbonat yang sangat penting telah menjadi pembuatan alat perubatan. Ini menjadi mungkin disebabkan oleh kelebihan bahan seperti tidak toksik dan biokompatibiliti yang tinggi, serta kekurangan tindak balas imun badan terhadap plastik ini. Dan terima kasih kepada kekuatan dan ketelusannya, ia bersaing dengan aloi kaca dan logam. produk dan peralatan,dibuat menggunakan bahan ini digunakan untuk memantau tisu dan cecair badan manusia. Selain itu, suhu lebur polikarbonat yang tinggi membolehkannya tertakluk kepada kaedah pensterilan yang paling moden - haba, sinaran, sinaran UV.
- Optik. Pada tahun 2000-an, kanta polikarbonat mula dibuat untuk gogal pelindung industri, yang melindungi mata semasa pelbagai kerja. Produk sedemikian berpuluh-puluh kali lebih kuat daripada kanta plastik lain; sekiranya berlaku pukulan kepada mereka, mereka tidak menyebarkan serpihan, mereka lebih sukar untuk dicalar. Secara beransur-ansur, polikarbonat juga digunakan untuk kanta cermin mata harian. Disebabkan kualiti keselamatannya, kanta sebegitu kerap digunakan untuk cermin mata kanak-kanak, cermin mata topi keledar motosikal.
- Kawasan lain. Hari ini, polikarbonat telah menjadi begitu kukuh dalam kehidupan kita bahawa penduduk bukan sahaja bandar besar, tetapi juga kampung terpencil, produk pertemuan harian, di mana plastik ini adalah sebahagian daripadanya. Pen mata bola, lampu suluh, tetikus komputer, seterika dan cerek, gabus untuk botol wain, bahagian perabot, bekas untuk cecair minuman dan juga filem pembungkus dibuat daripadanya.
