Policarbonato
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Policarbonato - PC
Los policarbonatos son un tipo particular de poliésteres, polímeros de cadena larga, formada por grupos funcionales conectados por grupos carbonato (-O-(C=O)-O-). Debido a que los grupos bencénicos están directamente en la cadena principal, la molécula es muy rígida, haciendo que el policarbonato tenga una estructura amorfa, una baja contracción en el moldeo (tanto transversal como paralela al flujo) y sea transparente. La excepcional resistencia al choque de los policarbonatos, unida a su perfecta transparencia, explica su uso en acristalamientos anti- bala de locales, en invernaderos hortofrutícolas donde aguantan las más severas tormentas de granizo, en faros de automóviles o en discos compactos.ermoplástico con escasa tendencia a cristalizar con muy poca absorción por agua. Tiene un elevado índice de refracción y una buena transmisión de la luz en la región visible. Su densidad varía entre 1,20 y 1,24 g/cm3. Tiene una buena resistencia y dureza elevadas.Termoplástico con escasa tendencia a cristalizar con muy poca absorción por agua. Tiene un elevación índice de refracción y una buena transmision de la luz en la región visible. Su densidad varía entre 1,20 y 1,24 g/cm3. Tiene una buena resistencia y dureza elevadas.
Nombres - Símbolo
- PC
- Policarbonato
- Polycarbonate
- Formula bruta: (O-(C6H4)-C(CH3)2-(C6H4)-CO
- Número de registro CAS 25037-45-0
Propriedades PC
- Buena resistencia al impacto
- Buena resistencia a la temperatura esterilizabile
- Buena estabilidad dimensional
- Buenas propiedades dieléctricas
- Escasa combustibilidad
- Es estable frente al agua y los ácidos
- Buen aislante eléctrico
- No es biodegradable
Propiedades Mecánicas Físicas PC
A pesar de que la estructura principal de la cadena del policarbonato está congelada a temperatura ambiente, gracias a sus grupos fenileno, isopropilideno y carbonato, posee movilidad suficiente para disipar energía de impacto en la temperatura ambiente.Mecánicamente es un plástico que posee gran dureza. Según los ensayos de dureza Rockwell por la norma UNE-EN ISO 2039-2:200 el policarbonato posee una dureza en la escala M de 75.Además es muy resistente a la tracción, a la compresión y sobre todo al impacto; e inclusive al romperlo posee una gran resistencia a la fragmentación. A pesar de esa gran resistencia, se raya muy fácilmente y su rayado no tiene fácil reparación.Es 300 veces más resistente que el vidrio y 30 veces más resistente que el acrílico. Con lo que ofrece un margen de seguridad que no lo da ningun otro material diseñado para encristalado.
Propiedades Termicás PC
La movilidad de estos grupos laterales cesa a temperatura inferiores (alfa=0ºC y beta= -200ºC), haciendo que la resistencia al impacto caiga.Posee la ventaja de que es un material de difícil combustión o ignífugo y además se puede teñir a colores opacos y transparentes.Su regularidad y los grupos laterales polares ofrecen un alto valor de la temperatura de transición vítrea Tg al policarbonato (145ºC), esto le hace poseer elevados valores de las propiedades térmicas, y estabilidad dimensional muy buena.Buen aislante térmico. Es un material que se quema con dificultad ya que es auto extinguible. Al quemar se descompone formando un humo espeso.
Propiedades Opticás - Infrarojo PC
Es transparente pero no tan brillante como el PMMA, Metacrilato,tiene un elevación índice de refracción y una buena transmision de la luz en la región visible.iende a amarillear tras exposiciones largas a la luz UV. Si la exposición a los rayos UV es intensa, se debe proteger con aditivos UV.
El espectro de IR se ha realizado a partir de medidas de absorbancia. Aparecen dos señales a 2968 cm-1 y 2928 cm-1 que corresponden a los Stretching de los CH sp3.En 1768 cm-1 aparece la señal del carbonilo C = O.Los picos correspondientes a 1221cm-1, 1186cm-1 y 1153cm-1 corresponden al stretching asimétrico CO.
La movilidad de estos grupos laterales cesa a temperatura inferiores (alfa=0ºC y beta= -200ºC), haciendo que la resistencia al impacto caiga.Posee la ventaja de que es un material de difícil combustión o ignífugo y además se puede teñir a colores opacos y transparentes.Su regularidad y los grupos laterales polares ofrecen un alto valor de la temperatura de transición vítrea Tg al policarbonato (145ºC), esto le hace poseer elevados valores de las propiedades térmicas, y estabilidad dimensional muy buena.Buen aislante térmico. Es un material que se quema con dificultad ya que es auto extinguible. Al quemar se descompone formando un humo espeso.
Propiedades Opticás - Infrarojo PC
Es transparente pero no tan brillante como el PMMA, Metacrilato,tiene un elevación índice de refracción y una buena transmision de la luz en la región visible.iende a amarillear tras exposiciones largas a la luz UV. Si la exposición a los rayos UV es intensa, se debe proteger con aditivos UV.
El espectro de IR se ha realizado a partir de medidas de absorbancia. Aparecen dos señales a 2968 cm-1 y 2928 cm-1 que corresponden a los Stretching de los CH sp3.En 1768 cm-1 aparece la señal del carbonilo C = O.Los picos correspondientes a 1221cm-1, 1186cm-1 y 1153cm-1 corresponden al stretching asimétrico CO.
A 1409cm-1 aparece la vibración de deformación asimétrica de los grupo CH3 mientras que la deformación simétrica del C (CH3) 2 sale a 1368cm-1.Entre 2000 y 1650cm-1 aparecen bandas de combinación muy débiles de los grupo fenil del polímero. A 1077cm-1 y 1008cm-1 aparecen bajo las bandas de vibración de deformación del CH del grupo fenil; la vibración es en el plano. Los picos correspondientes a 884, 823 y 759cm-1 corresponden a las bandas de deformación de los mismos CH, pero la vibración está fuera del plano.
Propiedades Elèctricás y Acùsticas PC
Buen aislante eléctrico, independientemente del contenido en humedad y de la temperatura ambiental.Es aislante eléctrico a diferencia del vidrio que es considerado un semiconductor cuya resistividad disminuye rápidamente a medida que aumenta la temperatura.Ahorro de energía eléctrica y Contribuye a la obtención de créditos LEED.
Aislamiento acústico (4mm de espesor): 27 dB
Resistencia Quìmica PC
Las propiedades químicas del policarbonato son las de un polímero levemente polar. Los grupos carbonatos son extremadamente sensibles a la hidrólisis y como están en la cadena principal, pueden provocar degradación en las propiedades del termoplástico. Debido a esta reacción el policarbonato debe estar siempre seco para el proceso, de otra forma el material vería su peso molecular reducido drásticamente y las propiedades y apariencia deterioradas.Generalmente el policarbonato no es sensible a ácidos orgánicos e inorgánicos en condiciones normales de temperatura y concentración, sin embargo su resistencia a los demás compuestos orgánicos es baja. Esta baja resistencia se ve aún más afectada con la aparición del microfisuramiento sobre tensión, que provoca porosidad en la superficie del material, facilitando el ataque químico.En presencia de tetracloruro de carbono aparece el fenómeno de tensofisuración. En cuanto a la ignición, se trata de un material inflamable. Tiene muy buena resistencia a la presencia de agua dulce y salada. Tiene una buena resistencia a la radiación UV de la luz solar.
Buen aislante eléctrico, independientemente del contenido en humedad y de la temperatura ambiental.Es aislante eléctrico a diferencia del vidrio que es considerado un semiconductor cuya resistividad disminuye rápidamente a medida que aumenta la temperatura.Ahorro de energía eléctrica y Contribuye a la obtención de créditos LEED.
Aislamiento acústico (4mm de espesor): 27 dB
Resistencia Quìmica PC
Las propiedades químicas del policarbonato son las de un polímero levemente polar. Los grupos carbonatos son extremadamente sensibles a la hidrólisis y como están en la cadena principal, pueden provocar degradación en las propiedades del termoplástico. Debido a esta reacción el policarbonato debe estar siempre seco para el proceso, de otra forma el material vería su peso molecular reducido drásticamente y las propiedades y apariencia deterioradas.Generalmente el policarbonato no es sensible a ácidos orgánicos e inorgánicos en condiciones normales de temperatura y concentración, sin embargo su resistencia a los demás compuestos orgánicos es baja. Esta baja resistencia se ve aún más afectada con la aparición del microfisuramiento sobre tensión, que provoca porosidad en la superficie del material, facilitando el ataque químico.En presencia de tetracloruro de carbono aparece el fenómeno de tensofisuración. En cuanto a la ignición, se trata de un material inflamable. Tiene muy buena resistencia a la presencia de agua dulce y salada. Tiene una buena resistencia a la radiación UV de la luz solar.
Procesabilidad PC
Los artefactos en el PC se hacen generalmente por moldeo por inyección, moldeo por soplado y extrusión, y posteriormente pueden ser procesados con el equipo estándar para la carpintería y metalurgia sin sufrir grietas, picaduras, rotura de ningún tipo. Las películas y fibras son producidas por extrusión o solución. El primero puede ser posteriormente termoformado, y al igual que el otro palo PC semi-hecho fácilmente con adhesivos epoxi y soldadura por ultrasonidos.
Soldadura PC
Es conveniente secar primero la pieza. Una vez soldado con gas caliente, se debe recocer. Es mejor soldar con elementos calientes, fricción o ultrasonidos. Es altamente soldable.
Notas de Ingenieria PC
El policarbonato PC es grado mecanizado, no es ópticamente claro. Puede ser pulido mecánicamente o a vapor para mejorar la claridad óptica. Precaución: durante el mecanizado, nunca use refrigerante con base aromática.
Polimerización PC
Es conveniente secar primero la pieza. Una vez soldado con gas caliente, se debe recocer. Es mejor soldar con elementos calientes, fricción o ultrasonidos. Es altamente soldable.
Notas de Ingenieria PC
El policarbonato PC es grado mecanizado, no es ópticamente claro. Puede ser pulido mecánicamente o a vapor para mejorar la claridad óptica. Precaución: durante el mecanizado, nunca use refrigerante con base aromática.
Polimerización PC
Los policarbonatos son parecidos a los poliésteres, pero su grupo carbonilo está unido a dos grupos es preparado a partir del carbonato de difenilo y un dienol llamado bisfenol.
Aplicaciones PC
El policarbonato es un material que permite su utilización en innumerables aplicaciones. Como hemos visto sus propiedades de transparencia, resistencia al impacto y su capacidad de soportar temperaturas de hasta 130ºC, son comunes a todas las variedades de policarbonato. El PC se utiliza como base de películas fotográficas, en pantallas, casco y gafas de seguridad, en lentes para gafas; cubiertas de difusión eléctrica, componentes de vuelo, sistemas de iluminación, hojas laminadas para vidrios a prueba de balas, lunas y faros de coches, lentes para gafas, colectores solares, mobiliario y utensilios de cocina, utensilios aptos para microondas, esterilización de componentes médicos, compact disc (CD), planchas, tubos, láminas, fibras ópticas, enchufes, máquinas de café, filtros, cantimploras, marcos de diapositivas, bolígrafos, piezas para máquinas de oficinas, cámaras fotográficas, proyectores , fotómetros, prismáticos, relojes, soportes ópticos de memoria informática ...El policarbonato es el material más adecuado para sustituir al vidrio en muchísimas aplicaciones, lo que representa un importante ahorro de peso, porque el policarbonato es mucho más ligero que el vidrio. Además el policarbonato puede adoptar formas curvas con mucha facilidad, se puede tener en colores transparentes u opacos y en caso de rotura, ésta no se produce de modo frágil estallando en mil pedazos.