mi a PC, és mire használják?

a Polikarbonát (PC) műanyagok természetesen átlátszó amorf hőre lágyuló műanyagok. Annak ellenére, hogy kereskedelmi forgalomban kapható a különböző színek (talán áttetsző, talán nem), a nyersanyag lehetővé teszi a belső fényáteresztő közel azonos kapacitású, mint az üveg. A polikarbonát polimereket különböző anyagok előállítására használják, és különösen akkor hasznosak, ha az ütésállóság és / vagy az átláthatóság termékkövetelmény (pl. golyóálló üvegben). PC általánosan használt műanyag lencsék szemüveg, orvosi eszközök, autóipari alkatrészek, védőfelszerelés, üvegházak, digitális lemezek (CD-k, DVD-k, Blu-ray), valamint a külső világítótestek. A polikarbonát szintén nagyon jó hőállósággal rendelkezik, égésgátló anyagokkal kombinálva, jelentős anyagromlás nélkül. A polikarbonát műanyagok műszaki műanyagok, mivel jellemzően alkalmasabb, robusztusabb anyagokhoz, például Ütésálló “üvegszerű” felületekhez használják őket.

az alábbi ábra a polikarbonát relatív ütésállóságát mutatja, összehasonlítva más általánosan használt műanyagok, például ABS, polisztirol (PS) vagy nejlon ütésállóságával.

kép ptsllc.com

a polikarbonát másik jellemzője, hogy nagyon hajlékony. Jellemzően szobahőmérsékleten, repedés vagy törés nélkül alakítható ki, hasonlóan az alumíniumlemezhez. Bár a deformáció egyszerűbb lehet a hő alkalmazásával, még kis szögű kanyarok is lehetségesek nélküle. Ez a tulajdonság a polikarbonát lemezállományt különösen hasznossá teszi olyan prototípus-készítési alkalmazásokban, ahol a fémlemez életképessége hiányzik (például ha átlátszóságra van szükség, vagy ha jó elektromos szigetelési tulajdonságokkal rendelkező nem vezető anyag szükséges).

melyek a polikarbonát jellemzői?

most, hogy tudjuk, mire használják, vizsgáljuk meg a polikarbonát néhány kulcsfontosságú tulajdonságát. A PC-t “hőre lágyuló műanyagnak” minősítik (szemben a “termoszettel”), és a névnek köze van ahhoz, ahogyan a műanyag reagál a hőre. A hőre lágyuló anyagok olvadáspontjukon (polikarbonát esetén 155 Celsius fok) folyadékká válnak. Egy nagyobb hasznos tulajdonság miatt lágyuló, hogy lehet melegíteni, hogy az olvadáspont, lehűtjük, majd melegített újra anélkül, hogy jelentős csökkenést. Égetés helyett a hőre lágyuló műanyagok, mint például a polikarbonát cseppfolyósítása, amely lehetővé teszi számukra, hogy könnyen befecskendezhetők legyenek, majd később újrahasznosíthatók.

ezzel szemben a thermoset műanyagok csak egyszer melegíthetők (általában a fröccsöntési folyamat során). Az első fűtés hatására termoszet anyagok beállítása (hasonló a 2-rész epoxi) ami egy kémiai változás, hogy nem lehet megfordítani. Ha megpróbálta felmelegíteni egy hőmérő műanyagot magas hőmérsékletre másodszor, akkor egyszerűen éget. Ez a jellemző teszi a hőre keményedő anyagok rossz jelöltek újrahasznosítás.

A polikarbonát amorf anyag is, ami azt jelenti, hogy nem mutat kristályos szilárd anyagok rendezett jellemzőit. Jellemzően az amorf műanyagok hajlamosak fokozatosan lágyulni (azaz szélesebb tartományban vannak az üveg átmeneti hőmérséklete és olvadáspontja között), ahelyett, hogy éles átmenetet mutatnának a szilárd anyagról a folyadékra, mint a kristályos polimerek esetében.Végül a polikarbonát kopolimer, mivel több különböző monomer típusból áll, egymással kombinálva.

miért használják ilyen gyakran a polikarbonátot?

A polikarbonát hihetetlenül hasznos műanyag olyan alkalmazásokhoz, amelyek átlátszóságot és nagy ütésállóságot igényelnek. Könnyebb alternatívája az üvegnek és a természetes UV szűrőnek, ezért gyakran használják szemüvegben. A kreatív mechanizmusoknál számos iparágban alkalmaztunk polikarbonátot. Néhány példa a következőket tartalmazza:

• egyértelmű, a windows nem a prototípus modellek

• szín színezett áttetsző prototípusok

• tiszta csövek sporteszközök prototípusok

• diffúzorok, fény, Led csövek

• a tiszta formák az uretán, valamint a szilikon casting

• 3D nyomtatott modellek magas hő alkalmazások, amikor ABS nem egy lehetőség,

• gép őrök

láttuk, színezett PC célra használja fel, a csillogás csökkentésének (például, hogy fedezze égő jelek az autópályán). Az ilyen típusú termékeket gyártó vállalatok gyakran színezett polikarbonátot helyeznek a jelek elejére, mind a LED-ek védelme, mind a vakító fény csökkentése érdekében.

mik a különböző típusú polikarbonát?

AZO anyagok szerint a polikarbonátot a 20. század közepén fejlesztette ki a GE az Egyesült Államokban, a Bayer pedig Németországban. A modern korban számos cég gyártja, melyek mindegyike jellemzően saját gyártási folyamattal és egyedi formulával rendelkezik. A kereskedelmi nevek közé tartoznak a jól ismert változatok (vagy “gyanták”), mint például a Lexan® by SABIC, vagy a Makrolon® by Bayer MaterialScience. Az anyaggyártók teljes listáját itt tekintheti meg.

különböző ipari minőségű polikarbonát áll rendelkezésre. A legtöbbet a generikus név (polikarbonát) alapján hívják, és jellemzően megkülönböztetik a bennük lévő Üvegszálak mennyiségétől és a köztük lévő olvadékáram szórásától. Egyes polikarbonátok olyan adalékokkal rendelkeznek, mint az” ultraibolya stabilizátorok”, amelyek védik az anyagot a hosszú távú napsugárzástól. A fröccsönthető polikarbonát tartalmazhat más adalékanyagokat, például penészkioldó szereket, amelyek a feldolgozás során kenik az anyagot. A kész polikarbonátot általában hengerekben, rudakban vagy lapokban értékesítik.

hogyan készül a PC?

A polikarbonát, mint más műanyagok, a szénhidrogén-üzemanyagok “frakcióknak” nevezett könnyebb csoportokba történő desztillációjával kezdődik, amelyek közül néhányat más katalizátorokkal kombinálnak műanyagok előállításához (jellemzően polimerizáció vagy polikondenzáció útján). A folyamatról bővebben itt olvashat.

PC a prototípus fejlesztéséhez CNC gépeken és 3D nyomtatókon:

PC lapkészletben és kerek készletben kapható, így jó jelölt a malom vagy eszterga szubtraktív megmunkálási folyamataira. A színek általában a tiszta, fehér és fekete színekre korlátozódnak. A tiszta készletből megmunkált alkatrészek általában bizonyos utófeldolgozást igényelnek a szerszámjelek eltávolításához és az anyag átlátszó jellegének helyreállításához.

mivel a polikarbonát hőre lágyuló anyag, egyes 3D nyomtatók képesek PC-vel nyomtatni az FDM folyamat segítségével. Az anyagot izzószálas formában vásárolják meg, a 3D nyomtató pedig felmelegíti és az izzószálat a kívánt 3D formába helyezi. A 3D-s nyomtatáshoz használt PC általában fehér színre korlátozódik. PC / ABS keverékek is rendelkezésre állnak 3D nyomtatás egy FDM gép.

A PC mérgező?

fennáll annak a lehetősége, hogy bizonyos típusú polikarbonát veszélyes lehet az élelmiszerekkel érintkezésbe kerülő helyzetekben a biszfenol A (BPA) hidrolízis során történő felszabadulása miatt (az anyaggal való érintkezés miatti lebomlás)1. A leggyakrabban gyártott polikarbonát típusokat a BPA és a COCl2 kombinációja hozza létre, azonban vannak olyan BPA-mentes polikarbonátok, amelyek különösen forgalmazhatóvá váltak a romlandó élelmiszerekkel vagy vízzel kapcsolatos alkalmazások számára.

nagyjából 100 vizsgálatot végeztek a BPA-val kapcsolatban, és az eredmények némileg ellentmondásosak abban, hogy a finanszírozási forrás és a kockázatértékelés közötti összefüggés bizonyítottan fennáll. A legtöbb kormányzati finanszírozással végzett tanulmány kimutatta, hogy a BPA veszélyes kockázatot jelent az egészségre, míg sokan az ipari finanszírozással alacsonyabbak voltak az orvosi kockázatok nélkül. A BPA negatív hatásaira vonatkozó ellentmondásos vizsgálatoktól függetlenül bizonyos típusú polikarbonátot társítottak a felszabaduláshoz. Ez a “BPA-mentes” polikarbonát termékek megjelenéséhez vezetett (általában olyan fogyasztási cikkeken, mint a konzervdobozok).

mik a polikarbonát hátrányai?

bár a polikarbonát nagy ütésállóságáról ismert, nagyon érzékeny a karcolásra. Ezért a tiszta felületeket, például a polikarbonát lencséket egy szemüvegben általában karcálló réteggel bevonják a védelem érdekében.

milyen tulajdonságai vannak a polikarbonátnak?