Поликарбонат

Поликарбонат – синтетический термопластичный полимер, один из видов сложных полиэфиров угольной кислоты и дигидроксисоединений. Продукт полимеризации полибисфенол-А-карбоната. Твердое прозрачное аморфное вещество. Выпускается в виде прозрачных гранул.

Обычное обозначение поликарбоната на российском рынке – ПК или PC. Высокотермостойкий поликарбонат иногда обозначается как PC-HT.

Условное обозначение российского поликарбоната состоит из обозначения химической природы материала: ПК – поликарбонат; букв Л или Э, указывающих рекомендуемый метод переработки: Л – переработка литьем под давлением, Э – переработка экструзией; обозначения добавок в составе марки: Т – термостабилизатор, С – светостабилизатор, О – краситель; числа, соответствующего максимальному показателю текучести расплава: 7,0 или 12 или 18 или 22; цвета и обозначения нормативного документа, в соответствии с которым произведен поликарбонат.

Например, ПК-ЛТО-12, черный, ТУ 2226-002-54887985-2002 или ПК-ЛТСО-12, черный, ТУ2226-002-54887985-2002 .

В Советском Союзе до начала 90-х годов прошлого века выпускался поликарбонат «дифлон», следующих марок:

ПК-1 – высоковязкая марка, ПТР=1-3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в настоящее время используются высоковязкие марки импортных материалов;

ПК-2 – средневязкая марка, ПТР=3,5-7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в настоящее время используются средневязкие марки импортных материалов;

ПК-3 – низковязкая марка, ПТР=7-12, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-12, в настоящее время используются низковязкие марки импортных материалов;

ПК-4 – черный термостабилизированный, в настоящее время ПК-ЛТ-18ОМ черного цвета;

ПК-5 – медицинского назначения, в настоящее время используются марки медицинского назначения импортных материалов;

ПК-6 – светотехнического назначения, в настоящее время по светопропусканию подходят практически любые марки импортных материалов;

ПК-НКС – стеклонаполненный, в дальнейшем заменен на ПК-ЛСВ-30;

ПК-М-1 – повышенные антифрикционные свойства, в настоящее время используются специальные марки импортных материалов;

ПК-М-2 – повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость;

ПК-М-3 – может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в настоящее время используются специальные марки импортных материалов;

ПК-С3, ПК-ОД – самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в настоящее время ПК-ТС-16ОД;

ПК-ОМ, ПК-ЛТ-12-ОМ, ПК-ЛТО-12 – непрозрачные и полупрозрачные материалы различных цветов, в настоящее время ПК-ЛТ-18ОМ.

 Основные марки:

Композиция Tegnol 0845 из поликарбоната и АБС-пластика

Композиция Tegnol 1645 из поликарбоната и АБС-пластика

Композиция Tegnol 2435 из поликарбоната и АБС-пластика

Поликарбонат ПК-Л-10 высшего сорта

Поликарбонат ПК-Л-10 первого сорта

Поликарбонат ПК-Л-12 высшего сорта

Поликарбонат ПК-Л-12 первого сорта

Поликарбонат ПК-ЛСВ-30

Поликарбонат ПК-ЛТ-10 высшего сорта

Поликарбонат ПК-ЛТ-10 первого сорта

Поликарбонат ПК-ЛТ-12 высшего сорта

Поликарбонат ПК-ЛТ-12 первого сорта

Поликарбонат ПК-ЛТ-18ОМ

Поликарбонат ПК-М-2

Поликарбонат ПК-ТС-16ОД

 Свойства: Поликарбонат – термопластичный конструкционный полимерный материал, обладающий высокой жесткостью и прочностью в сочетании с очень высокой стойкостью к ударным воздействиям, в том числе при повышенной и пониженной температуре. Отличается хорошими оптическими свойствами, высокой теплостойкостью, незначительным водопоглощением, высоким электрическим сопротивлением и электрической прочностью, незначительными диэлектрическими потерями в широком диапазоне частот. Изделия из поликарбоната сохраняют стабильность свойств и размеров в широком интервале температур: от -100 до +135 °С.

Поликарбонат растворяется в метиленхлориде, дихлорэтане. Устойчив к действию водных растворов минеральных и органических кислот, бензина, спиртов, масел, но не стоек к щелочам, концентрированным кислотам, органическим растворителям, к действию хлорсодержащих углеводородов жирного и ароматического ряда, диоксана, метакрезола и тетрагидрофурана. Кроме того, детали с высокими остаточными напряжениями легко растрескиваются при действии бензина и масел. Нежелательно длительное воздействие горячей воды. Склонен к гидролизу, требует хорошей сушки перед переработкой. Не устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей.

По экологическим параметрам поликарбонат не уступает таким материалам, как стекло, а по прочности намного превосходит его. Его свойства мало изменяются с ростом температуры, а критически низкие температуры, ведущие к хрупким разрушениям, находятся за пределами возможных отрицательных температур эксплуатации.

Основные физико-механические свойства поликарбоната имеют следующим значения:

плотность: 1,19-1,20 г/см3;

предел текучести при растяжении при 23 °С: 40 - 67 МПа;

модуль упругости при растяжении при 23 °С: 2000 - 2600 МПа;

ударная вязкость по Изоду с надрезом: 84-90 кДж/м2;

температура эксплуатации: от -100 °C до +125 °C;

температура плавления: около 250 °C;

светопропускание: 89 % ± 1 %;

водопоглощение: 0,2 %;

усадка: 0,5-0,7 %.

 Применениe: Прочность, прозрачность, стабильность свойств и размеров поликарбоната в широком интервале температур обусловили его широкое применение во многих отраслях промышленности в качестве конструкционного термопластичного полимерного материала взамен цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. В совокупном объеме термопластов инженерно-технического назначения, к каковым относятся полиамиды, АБС-пластики, полиацетали, полифениленоксиды, ряд других полимеров, поликарбонат занимает третье место после полиамидов и АБС-пластиков.

Поликарбонат перерабатывают всеми известными для термопластов способами, однако, главным образом – экструзией и литьем под давлением при 230-310 °C. Выбор температуры переработки определяется вязкостью материала, конструкцией изделия и выбранным циклом литья. Давление при литье 100-140 МПа. Литьевую форму подогревают до 90-120 °C. Для предотвращения деструкции при температурах переработки поликарбонат предварительно сушат в вакууме при 115±5 °C до содержания влаги не более 0,02 %.

Структура применения поликарбоната в России заметно отличается от общемировой. Для России характерно преобладание потребления поликарбоната в областях производства сотовых поликарбонатных листов и профильно-погонажных изделий, другие сегменты применения этого пластика развиты слабо из-за дороговизны ввозимого материала и большого количества готовых импортируемых изделий.

В общем же случае поликарбонат применяется в автомобилестроении, электронной и электротехнической промышленности, в бытовой и медицинской технике, приборо- и самолетостроении, промышленном и гражданском строительстве.

Из поликарбоната изготавливаются прецизионные детали: шестерни, втулки, кулачки. Корпусные детали бытовой и оргтехники: электроприборов, электроинструментов, стиральных машин, компьютеров, телефонов, фото и кинокамер. Панели приборов. Осветительную арматуру. Световые табло. Выключатели. Рассеиватели фар автомобилей и уличных светильников. Защитные очки. Оптические линзы. Шлемы. Каски. Пуленепробиваемые стекла. CD и DVD диски. Кухонную утварь. Одноразовую посуду для горячих пищевых продуктов.

В медицинской технике из поликарбоната формуют чашки Петри, фильтры для крови, различные хирургические инструменты, глазные линзы.

Листы из поликарбоната применяют для остекления зданий и спортивных сооружении, теплиц, для производства высокопрочных многослойных стекол – триплексов.

Пленка из поликарбоната используется для упаковки пищи при повышенных температурах. Перспективные области применения поликарбонатной пленки – пакеты, стерилизуемые в автоклавах, упаковки для микроволновых печей, упаковка медицинских изделий.

Нити из поликарбоната находят применение в производстве полимерных оптических волокон: из них делают светопроводящие каналы ПОВ.

 Отдельный сегмент современного рынка – рециклинг поликарбоната. Многие компании в России и мире специализируются на покупке поликарбонатных отходов с дальнейшей переработкой и продажей или использованием вторичного поликарбоната. Как правило, для этого применяется технология экструдирования очищенных отходов и последующим дроблением и получением вторичного гранулированного материала пригодного для изготовления изделий.