Wat is PC en waarvoor wordt het gebruikt?

polycarbonaat (PC) kunststoffen zijn van nature transparant amorf thermoplastisch. Hoewel ze in de handel verkrijgbaar zijn in verschillende kleuren (misschien doorschijnend en misschien niet), zorgt de grondstof voor de interne transmissie van licht bijna in dezelfde capaciteit als glas. Polycarbonaatpolymeren worden gebruikt om een verscheidenheid aan materialen te produceren en zijn bijzonder nuttig wanneer schokbestendigheid en / of transparantie een productvereiste zijn (bijv. in kogelvrij glas). PC wordt vaak gebruikt voor plastic lenzen in brillen, in medische apparaten, auto-onderdelen, beschermende uitrusting, kassen, digitale schijven (CD ‘s, DVD’ s en Blu-ray), en buitenverlichting. Polycarbonaat heeft ook een zeer goede hittebestendigheid en kan worden gecombineerd met vlamvertragende materialen zonder significante materiaaldegradatie. Polycarbonaat kunststoffen zijn technische kunststoffen in die zin dat ze meestal worden gebruikt voor meer capabele, robuuste materialen zoals in slagvaste “glasachtige” oppervlakken.

het volgende diagram toont de relatieve slagsterkte van polycarbonaat in vergelijking met de slagsterkte van andere veelgebruikte kunststoffen zoals ABS, polystyreen (PS) of Nylon.

afbeelding van ptsllc.com

een ander kenmerk van polycarbonaat is dat het zeer buigzaam is. Het kan meestal bij kamertemperatuur worden gevormd zonder te kraken of te breken, vergelijkbaar met aluminiumplaatmetaal. Hoewel vervorming eenvoudiger kan zijn met de toepassing van warmte, zijn zelfs kleine hoekbochten mogelijk zonder. Dit kenmerk maakt polycarbonaat platen bijzonder nuttig in prototyping toepassingen waar plaatwerk niet levensvatbaar is (bijvoorbeeld wanneer transparantie vereist is of wanneer een niet-geleidend materiaal met goede elektrische isolatieeigenschappen vereist is).

Wat zijn de kenmerken van polycarbonaat?

nu we weten waarvoor het wordt gebruikt, laten we een aantal van de belangrijkste eigenschappen van polycarbonaat onderzoeken. PC is geclassificeerd als een” thermoplastische “(in tegenstelling tot” thermoset”), en de naam heeft te maken met de manier waarop het plastic reageert op warmte. Thermoplastische materialen worden vloeibaar bij hun smeltpunt (155 graden Celsius in het geval van polycarbonaat). Een belangrijke nuttige eigenschap over thermoplasten is dat ze kunnen worden verwarmd tot hun smeltpunt, gekoeld, en opnieuw verwarmd zonder significante degradatie. In plaats van te verbranden, worden thermoplasten zoals polycarbonaat vloeibaar, waardoor ze gemakkelijk kunnen worden spuitgegoten en vervolgens worden gerecycled.

thermohardende kunststoffen kunnen daarentegen slechts eenmaal worden verwarmd (meestal tijdens het spuitgietproces). De eerste verwarming zorgt ervoor dat thermohardende materialen worden ingesteld (vergelijkbaar met een 2-delige epoxy) wat resulteert in een chemische verandering die niet kan worden teruggedraaid. Als je een thermoset plastic een tweede keer op hoge temperatuur zou verhitten, zou het gewoon branden. Dit kenmerk maakt thermoset materialen slechte kandidaten voor recycling.

polycarbonaat is ook een amorf materiaal, wat betekent dat het niet de geordende eigenschappen van kristallijne vaste stoffen vertoont. Typisch amorfe kunststoffen vertonen een neiging om geleidelijk te verzachten (d.w.z. ze hebben een breder bereik tussen hun glastemperatuur en hun smeltpunt) in plaats van een scherpe overgang van vaste naar vloeibare zoals het geval is in kristallijne polymeren.Ten slotte is polycarbonaat een copolymeer in die zin dat het bestaat uit verschillende monomeertypen in combinatie met elkaar.

Waarom wordt polycarbonaat zo vaak gebruikt?

polycarbonaat is een ongelooflijk nuttige kunststof voor toepassingen die transparantie en een hoge slagvastheid vereisen. Het is een lichter alternatief voor glas en een natuurlijk UV-filter, dus het wordt vaak gebruikt in brillen. Bij Creative Mechanisms hebben we polycarbonaat gebruikt in een aantal toepassingen in verschillende industrieën. Een paar voorbeelden zijn de volgende:

• wissen windows op prototype modellen

• kleur gekleurd doorschijnend prototypes

• clear tubes voor sporttoestellen prototypes

• roosters en licht leidingen voor Led ‘ s

• duidelijk mallen voor urethaan en silicone gieten

• 3D-geprinte modellen voor hoge warmte-toepassingen als de ABS is een optie

• de machine afschermingen

We hebben gezien getint PC gebruikt voor de doeleinden van het verminderen van schittering (bijvoorbeeld ter dekking van verlichte borden op de snelweg). Bedrijven die dit soort producten produceren zetten vaak getint polycarbonaat op de voorkant van hun borden om zowel de LEDs te beschermen als verblinding te verminderen.

Wat zijn de verschillende typen polycarbonaat?volgens AZO-materialen werd polycarbonaat gelijktijdig ontwikkeld in het midden van de 20e eeuw door GE in de Verenigde Staten en Bayer in Duitsland. In de moderne tijd wordt het vervaardigd door een groot aantal bedrijven, elk meestal met hun eigen productieproces en unieke formule. De handelsnamen omvatten bekende varianten (of” harsen”) zoals Lexan® door SABIC, of Makrolon® door Bayer MaterialScience. U kunt hier een volledige lijst van materiaalfabrikanten bekijken.

Er zijn verschillende industriële kwaliteiten polycarbonaat beschikbaar. De meeste worden genoemd door de generieke naam (polycarbonaat) en worden meestal onderscheiden door de hoeveelheid glasvezel versterkende ze bevatten en de variantie in smeltstroom tussen hen. Sommige polycarbonaten hebben additieven zoals “ultraviolet stabilisatoren” die het materiaal beschermen tegen langdurige blootstelling aan de zon. Spuitgietbaar polycarbonaat kan andere additieven bevatten, zoals schimmelafgiftemiddelen die het materiaal tijdens de verwerking smeren. Afgewerkt polycarbonaat wordt meestal verkocht in cilinders, staven of platen.

Hoe wordt PC gemaakt?

polycarbonaat begint net als andere kunststoffen met de destillatie van koolwaterstofbrandstoffen in lichtere groepen die “fracties” worden genoemd, waarvan sommige worden gecombineerd met andere katalysatoren om kunststoffen te produceren (meestal via polymerisatie of polycondensatie). U kunt meer lezen over het proces hier.

PC voor de ontwikkeling van prototypes op CNC-Machines en 3D-Printers:

PC is beschikbaar in plaat en ronde voorraad, waardoor het een goede kandidaat is voor subtractieve bewerkingsprocessen op een molen of draaibank. Kleuren zijn meestal beperkt tot helder, wit en zwart. Onderdelen die uit duidelijke voorraad worden bewerkt, vereisen meestal enige nabewerking om gereedschapstekens te verwijderen en de transparante aard van het materiaal te herstellen.

omdat polycarbonaat een thermoplastisch materiaal is, kunnen bepaalde 3D-printers printen met PC met behulp van het FDM-proces. Het materiaal wordt aangeschaft in filamentvorm en de 3D-printer verwarmt en deponeert het filament in de gewenste 3D-vorm. PC voor 3D printen is meestal beperkt tot een witte kleur. PC/ABS-blends zijn ook beschikbaar voor 3D-printen op een FDM-machine.

is PC giftig?

Er bestaat een mogelijkheid dat bepaalde typen polycarbonaat gevaarlijk kunnen zijn in situaties waarin levensmiddelen met elkaar in contact komen als gevolg van het vrijkomen van bisfenol A (BPA) tijdens hydrolyse (afbraak door materiaalcontact met water)1. De meest gemaakte soorten polycarbonaat worden gemaakt door de combinatie van BPA en COCl2, maar er zijn BPA-vrije polycarbonaten die bijzonder verhandelbaar zijn geworden voor toepassingen waarbij bederfelijke levensmiddelen of water.

Er zijn ongeveer 100 studies uitgevoerd naar BPA en de resultaten zijn enigszins controversieel omdat is aangetoond dat er een correlatie bestaat tussen financieringsbron en risicobeoordeling. De meeste studies met overheidsfinanciering bleek BPA een gevaarlijk risico voor de gezondheid, terwijl veel met de industrie financiering toonde lager geen medische risico ‘ s. Ongeacht de tegenstrijdige studies over de negatieve effecten van BPA, zijn bepaalde soorten polycarbonaat geassocieerd met de release. Dit heeft geleid tot de komst van “BPA-vrije” polycarbonaat producten (vaak te zien op consumentenproducten zoals conservenpotten).

Wat zijn de nadelen van polycarbonaat?

hoewel polycarbonaat bekend staat om zijn hoge slagvastheid, is het zeer gevoelig voor krassen. Om deze reden zullen heldere oppervlakken zoals een polycarbonaat lenzen in een bril meestal worden gecoat met een krasbestendige laag ter bescherming.

Wat zijn de eigenschappen van polycarbonaat?