Polikarbonat kimya açısından sentetik bir polimerdir, karbonik asit ve fenollerden oluşan karmaşık bir polyester olarak kabul edilebilir. Bildiğiniz gibi, karbonik asit tuzlarına karbonat denir, bu nedenle günümüzde iki kısımdan oluşan popüler polimerin adıdır - poli (çok anlamına gelir) ve karbonat.
Biraz kimya
Polikarbonat makromolekül doğrusal bir yapıya sahiptir. Genel olarak formülü şu şekilde yazılabilir:
H-[-O-R-O-(C=O)-O-R-] -OH.
R ikamesinin tipine bağlı olarak, tüm polikarbonatlar aromatik, yağlı-aromatik ve alifatik olarak ayrılabilir. Bunlardan günümüzde en çok kullanılanı birinci gruptur. Aromatik polikarbonatların ticari isimleri farklı olabilir, ancak yüksek ışık geçirgenliği, düşük özgül ağırlık, nispeten yüksek erime noktası gibi fiziksel ve mekanik parametrelerin benzer değerleri ile birleştirilirler. Bu özelliklere sahip polikarbonatlar birçok benzen halkası (aromatik ikame ediciler) içerir.
Polikarbonatların avantajları
- Güç. Polikarbonatın en ünlü özelliklerinden ve önemli avantajlarından biri, mekanik darbelere karşı yüksek direncidir.
- Şeffaflık. Yüksek ışık geçirgenlikleri nedeniyle polikarbonatlar, nispeten düşük bir ağırlığa sahip olduklarından, yaşamın ve üretimin birçok alanında silikat camın yerini başarıyla almıştır.
- Termal direnç. Polikarbonatların erime (yumuşama) sıcaklıklarının değerleri, makromolekülün yapısal özelliklerine bağlı olarak birbirinden biraz farklıdır, ancak kural olarak 200 °C'yi aşar.
- Termoplastisite. Polikarbonat, birçok kez yeniden eritilebilen bir polimer türüdür. Aynı zamanda sertleştikten sonra özelliklerini geri kazanacaktır.
- Sürdürülebilirlik. Önceki özelliğinden dolayı polikarbonat ürünler geri dönüştürülebilir.
- Yangın güvenliği. Tutuşma sıcaklığı, polikarbonatın erime noktasını önemli ölçüde aşıyor, yaklaşık 570 °C'dir.
- Kimyasal direnç. Bu özelliği sayesinde malzeme çeşitli agresif ortamlarda başarıyla kullanılmaktadır.
Kusurlar
Polikarbonatın, yalnızca kurucu makromoleküllerinin molekül ağırlığı 25.000'den fazla olması durumunda yukarıdaki avantajların tümüne sahip olduğunu belirtmekte fayda var.çok kırılgandır ve çok daha düşük bir erime noktasına sahiptir. Teknolojiye aykırı olarak üretilen polikarbonat, moleküler ağırlığı az altılmış oldukça fazla sayıda molekül içerebilir, bu da mukavemetini ve performans özelliklerini olumsuz etkiler.
Polikarbonatların bir diğer önemli dezavantajı, ultraviyole radyasyona karşı düşük dirençleridir. Ancak günümüzde polimeri doğrudan UV ışınlarına maruz kalmaktan koruyabilen teknolojiler var. Bu genellikle ürünün üretim aşamasında polikarbonata kaynaştırılan koruyucu filmlerle yapılır. Polikarbonat kullanımındaki diğer bir sınırlayıcı faktör, yüksek termal genleşmesidir.
Fiziksel ve mekanik özellikler
- Kırılma indisi - 1.5850.
- Yoğunluk (25°C'de) - 1.20g/cm3.
- Cam geçiş sıcaklığı - 150 °C.
- Yumuşama sıcaklığı 220-230 °C.
- Ayrışma sıcaklığı >320 °C.
- Donma direnci, °C < -100
- Çekme mukavemeti - 65-70 MPa.
- Eğilme mukavemeti - 95 MPa.
- Özgül ısı kapasitesi - 1090-1255J/(g K).
- Termal iletkenlik 0,20 W/(m K).
- Termal doğrusal genleşme katsayısı -1(5-6) 10-5 °C.
- Brinell sertliği - (784-980) 105 Pa.
Hücresel ve monolitik polikarbonat
Hücresel polikarbonat, aralarında uzunlamasına nervürlerin bulunduğu birkaç plastik katmandan oluşan bir paneldir.sertlik. Böyle bir yaprak bağlamında, adını aldığı bir bal peteğine belirsiz bir şekilde benzer. Bu tür levhalar, mümkün olan en küçük bükülme yarıçapına ulaşarak soğuk bir durumda kolayca bükülebilir. Hücresel polikarbonat en çok dekoratif bölmelerin yapımında ve şeffaf çatıların yapımında kullanılır.
Monolitik polikarbonat, daha yüksek darbe direncine ve şeffaflığa sahiptir. Önemli bir avantaj, monolitik polikarbonatın yüksek ısı direncidir, erime noktası oldukça yüksektir, bu da 120 ° C'ye ulaşan sıcaklıklarda korkmadan kullanılmasına izin verir. Bir diğer önemli özelliği ise, eksi 50 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda bu tür plastiklerden ürünlerin kullanılmasına izin veren donma direncidir.
Polikarbonat kullanma
İnşaat. Yüksek şeffaflığı ve hafifliği nedeniyle polikarbonat, mimarların en cesur projelerini gerçekleştirmelerine yardımcı olur. Aynı zamanda, geleneksel olarak kullanılan cama göre yapının ağırlığı, temeller üzerindeki yükü önemli ölçüde az altabilir ve bu nedenle malzemelerden tasarruf sağlayabilir. Ayrıca, hücresel çeşitliliği hakkında konuşursak, polikarbonat ayrıca ısı yalıtım özelliklerine sahiptir. Yüzme havuzları ve stadyumlar, otoparklar ve süpermarketler, binalar arası geçişler ve kış bahçeleri için yarı saydam yapılar yapmak için kullanılır. Bu malzeme bahçıvanlar arasında da popülerdir. Seralar için giderek artan bir şekilde polikarbonat kullanılmaktadır. Erime noktası, en sıcak yaz aylarında bile atmosferik değerden önemli ölçüde yüksektir ve bu nedenle önemligüneş ısısı bu polimere zarar veremez
- Elektronik. Dizüstü bilgisayarlar, akıllı telefonlar, oyuncular, ev bilgisayarları ve çok daha fazlası için kılıflar ve koruyucu kaplamalar polikarbonattan yapılmıştır. Bu polimer sayesinde dokunmatik ekran teknolojisi kitlelere ulaşmayı başardı. Biyometrik pasaport üretmek için kullanılır.
- Reklamcılık. Polikarbonat, hafif yapılar, tabelalar, skorbordlar, üç boyutlu harfler ve çok daha fazlasını oluşturmak için kullanılır. Bütün bunlar çok karmaşık olağanüstü biçimlere sahip olabilir. Ayrıca, yekpare plastik tabakaları, reklam yapılarının vandalizme karşı korunmasını sağlamak için kullanılır.
- Optik diskler. 1980'lerden beri, CD'lerin arkasını oluşturmak için polikarbonat kullanılmıştır. Bugün aynı zamanda yüksek kapasiteli DVD'ler yapmak için de kullanılıyor.
- Otomobil ve uçak endüstrisi. Uçağın inşası için, aynı zamanda polikarbonatın özelliği olan yüksek mukavemet ve hafifliğe sahip en son malzemeler geleneksel olarak kullanılmaktadır. Astronotların ve pilotların kaskları için savaşçıların ve camların kokpitlerinin kubbelerini yapmak için kullanılır. Otomobillerde polikarbonat sadece cam için değil, farlar ve sunrooflar için de kullanılıyor.
- Tıp. Polikarbonatın çok önemli bir uygulama alanı tıbbi aletlerin imalatı olmuştur. Bu, malzemenin toksik olmaması ve yüksek biyouyumluluk gibi avantajlarının yanı sıra vücudun bu plastiğe karşı bağışıklık tepkisinin olmaması nedeniyle mümkün oldu. Gücü ve şeffaflığı sayesinde cam ve metal alaşımları ile yarıştı. ürün ve ekipman,Bu malzeme kullanılarak yapılan insan vücudunun dokularını ve sıvılarını izlemek için kullanılır. Ek olarak, polikarbonatların yüksek erime sıcaklıkları, onların en modern sterilizasyon yöntemlerine - ısı, radyasyon, UV ışınlarına - tabi tutulmalarına olanak tanır.
- Optik. 2000'li yıllarda, çeşitli çalışmalar sırasında gözleri koruyan endüstriyel koruyucu gözlükler için polikarbonat lensler yapılmaya başlandı. Bu tür ürünler diğer plastik lenslerden onlarca kat daha güçlüdür, darbe durumunda parçalanmazlar, çizilmeleri daha da zordur. Yavaş yavaş, günlük gözlük camları için polikarbonat da kullanıldı. Güvenlik nitelikleri nedeniyle, bu tür lensler çocuk gözlükleri, motosiklet kask gözlükleri için çok sık kullanılır.
- Diğer alanlar. Bugün polikarbonat hayatımıza o kadar yerleşti ki, sadece mega şehirlerin değil, uzak köylerin de sakinleri bu plastiğin bir parçası olduğu ürünlerle günlük olarak karşılaşıyor. Tükenmez kalemler, el fenerleri, bilgisayar fareleri, ütüler ve su ısıtıcılar, şarap şişeleri için mantarlar, mobilya parçaları, içme sıvıları için kaplar ve hatta ambalaj filmi ondan yapılır.
