Поликарбонатите са група термопластични полимери. В тях остатъците от мономерите се съединяват с въглеродни групи (-O-CO-O-) в дълга молекулна верига. Намират широко приложение, едно от които е за оптични стъкла.

Поликарбонат
пластмаса
Защитни очила от поликарбонат
Защитни очила от поликарбонат
Физични свойства
Плътност1200 – 1220 kg/m³
Число на Абе34,0
Показател на пречупване1,584 – 1,586
ЗапалимостB
Граничен кислороден индекс25 – 27%
Равновесно водопоглъщане0,16 – 0,35%
Водопоглъщане за 24 часа0,10%
Радиационна устойчивостЗадоволителна
Устойчивост на ултравиолетово излъчванеЗадоволителна
Механични свойства
Модул на еластичност2000 – 2400 MPa
Якост на опън55 – 75 MPa
Удължение при скъсване80 – 150%
Якост на натиск>80 MPa
Коефициент на Поасон0,37
Твърдост по РокуелM70
Ударна жилавост по Изод600 – 850 J/m
Ударна жилавост по Шарпи20 – 35 kJ/m²
Износоустойчивост10 – 15 mg/1000 цикъла
Коефициент на триене0,31
Скорост на звука2270 m/s
Топлинни свойства
Температура на остъкляване147 °C
Температура на деформиране0,45 MPa: 140 °C
1,8 MPa: 128 – 138 °C
Температура на омекване по Вика при 50 N145 – 150 °C
Горна работна температура115 – 130 °C
Долна работна температура-40 °C
Коефициент на топлопроводност0,19 – 0,22 W/m.K
Топлинна дифузивност0,144 mm²/s
Топлинно разширение65 – 70 × 10-6/K
Специфичен топлинен капацитет1,2 – 1,3 kJ/kg.K
Електромагнитни свойства
Диелектрична константа2,9
Диелектрична проницаемост2,568 × 10-11 F/m
Относителна магнитна проницаемост0,866
Магнитна проницаемост1,089 μN/A²
Фактор на дисипация0,01
Повърхностно съпротивление1015 Ω/sq
Обемно съпротивление1012-1014 Ω.m
Химическа устойчивост
Концентрирани киселиниСлаба
Разтворени киселиниДобра
АлкохолиДобра
ОсновиДобра до слаба
Ароматни въглеводородиСлаба
МаслаДобра до задоволителна
Хидрогенирани въглеводородиДобра до слаба
ХалогениСлаба
КетониСлаба
Газопроницаемост
Азот10 – 25 cm³·mm/(m²·ден·бар)
Кислород70 – 130 cm³·mm/(m²·ден·бар)
Въглероден диоксид400 – 800 cm³·mm/(m²·ден·бар)
Водна пара1 – 2 g·mm/(m²·ден) при 85 – 0% градиент на относителната влажност
Икономика
Цена5,2 – 5,6 лв./kg
Поликарбонат в Общомедия

Поликарбонатът има висока устойчивост на удар. Устойчив е на външни влияния. Материалът не се изменя от атмосферните въздействия, тъй като има специален UV-защитен слой. Не изменя механичните и оптичните си свойства в температурни граници от –40 до +120 °C.

Топлопроводността играе важна роля при използване на поликарбоната за остъкляване на сгради. Тя допринася за постигане на топлоизолация и енергийната ефективност. Слоят въздух затворен между пластовете на клетъчния поликарбонат е отличен топлоизолатор. Дори най-тънките плоскости с дебелина 4 мм превъзхождат с два пъти степента на топлоизолация при обикновеното остъкляване. Така се постига около 30 % спестяване на енергия.

Гъвкавостта на листовете ги прави идеален материал за покриване на повърхности със сложна геометрична форма. Благодарение на еластичните връзки поликарбонатът се поддава на огъване дори в студено състояние като това не влияе на здравината на листа. Всяка дебелина на панелите се характеризира с определен минимален радиус на огъване.

Поликарбонатът е пожаробезопасен. Той спира разпространението на пожара и при температурно разрушение не представлява опасност за живота. Това означава, че изгарянето му не е съпроводено с отделяне на вредни вещества, както е при други видове пластмаси, т.е. той е екологично безопасен.

Поликарбонатът е дълговечен и не изменя свойствата си продължително време. Гаранциите за запазване на качеството на клетъчния поликарбонат са за 10 – 12 години.

ХарактеристикиРедактиране

ПроизводствоРедактиране

Основният поликарбонатен материал се произвежда чрез реакция на бисфенол А (BPA) и фосген COCl2. Цялостната реакция може да бъде написана както следва:

Първата стъпка на синтеза включва третиране на бисфенол А с натриев хидроксид, което deprotonates на хидроксилните групи на бисфенол А.

(HOC 6 Н 4) 2 СМез 2 + 2 NaOH → Na 2 (OC 6 Н 4) 2 СМез 2 + 2 H 2 O

На дифеноксид (Na 2 (OC 6 Н 4) 2 СМез 2) реагира с фосген до получаване на хлороформат, който впоследствие е атакуван от друг феноксид. Нетната реакция от дифеноксида е:

Na 2 (OC 6 H 4) 2 CMe 2 + COCl 2 → 1 / n [OC (OC 6 H 4) 2 CMe 2] n + 2 NaCl

По този начин годишно се произвежда приблизително един милиард килограма поликарбонат. Много други диоли са тествани вместо бисфенол А (например, 1,1-бис (4-хидроксифенил) циклохексан и дихидроксибензофенон). Циклохексанът се използва като комономер за потискане на тенденцията на кристализация на продукт, получен от ВРА. Тетрабромбисфенол А се използва за повишаване на огнеустойчивостта. Тетраметилциклобутандиол е разработен като заместител на BPA.

Алтернативен начин за производство на поликарбонатите включва трансстерификация от ВРА и дифенил карбонат :

(HOC 6 Н 4) 2 СМез 2 + (С 6 Н 5 O) 2 CO → 1 / п [ОС (О 6 Н 4) 2 СМез 2] п + 2 ° С 6 Н 5 ОН

Дифенил карбонатът се получава частично от въглероден монооксид, като този начин е по-нов от метода на с фосгена.

ИзточнициРедактиране