Policarbonato

POLICARBONATO

El policarbonato (PC) es un grupo de termoplásticos fácil de trabajar, moldear y termoformar, y son utilizados ampliamente en la manufactura moderna. El nombre "policarbonato" se basa en que se trata de polímeros que presentan grupos funcionales unidos por grupos carbonato en una larga cadena molecular.

El Policarbonato es un termoplástico con propiedades muy interesantes en cuanto a resistencia al impacto, resistencia al calor y transparencia óptica, de tal forma que el material ha penetrado fuertemente al mercado en una variedad de funciones. El policarbonato se puede conseguir en dos versiones:

1.- En forma de lámina tiene tres presentaciones comunes:

o Lámina sólida – también llamada monolítica: El policarbonato compacto en placas se utiliza en construcciones en los casos en que se desee obtener transparencia de superficies, tanto horizontales como verticales o curvas. Dado que no tiene tanta rigidez como el vidrio, su modo más eficiente de utilización es en superficies curvas, donde la forma es fácilmente obtenible dada su elasticidad. El policarbonato compacto se obtiene en color gris (llamado también nube o fumée), en color castaño (llamado oro o bronce) y transparente.

o Lámina celular -también conocida como alveolar: En los casos en que no sea imprescindible una superficie transparente sino sólo translúcida, el policarbonato alveolar resulta más económico que el compacto, tanto por su precio por unidad de superficie como por la ventaja de abonarse generalmente por la superficie neta adquirida, sin los recortes sobrantes, en razón de la mayor demanda que tiene.

o Policarbonato en películas o films: El policarbonato en su modalidad de película se utiliza para recubrir productos fabricados con otros plásticos o como producto independiente en la fabricación de displays, de tarjetas, para la fabricación de tableros de mando.

Historia

El policarbonato nació por los años cincuenta como resultado de las investigaciones que se estaban haciendo en la rama de los poliésteres. En 1955, el químico estadounidense D.W.Fox, descubrió una masa transparente que se había formado, en una de sus botellas de almacenamiento. Lo que no sabía Fox, era que H. Schnell (Bayer) ya había descubierto el mismo plástico dos años antes. Se trata en un plástico amorfo y transparente, con una temperatura admisible de trabajo hasta de 135ºC, conjuntamente con unas muy buenas propiedades mecánicas y de tenacidad, buena resistencia química (salvo a los álcalis) y buena estabilidad dimensional. La producción industrial se inició en 1958. Independientemente de los avances alemanes, por parte de H. Schnell, General Electric (EE.UU) también tuvo éxito en la fabricación de este nuevo material, conocido con el nombre de policarbonato.

Los primeros estudios sobre éste datan del año 1928, cuando el investigador químico E.I. Carothers de la mercantil Du Pont, realizando un estudio sistemático sobre las resinas de poliéster, buscando un polímetro para la producción de nuevos tejidos, empezó a examinar los policarbonatos alifáticos.

Pasaron muchos años y los estudios continuaron aunque cambiando de dirección y fin. Para el año 1952, el científico H. Schnell de la firma Bayer, cumple con éxito los primeros estudios en laboratorio para la fabricación de policarbonatos.

Paralelamente a los estudios de Schnell otros científicos también fueron activos para entonces. En 1953 Daniel Fox, de la mercantil General Electrics descubre en el laboratorio a este polímetro.

En 1959 el policarbonato “Makrolon” de la firma Bayer, entra en producción y un año después fue el turno del “Lexan” de General Electrics.

Los años siguientes al lanzamiento del policarbonato no fueron precisamente brillantes y a la industria le costaba asimilar e intuir las ventajas económicas de utilizar este nuevo tecnopolimero.

En 1982, el primer CD de audio fue introducido al mercado, que rápidamente reemplazo a las cintas magnéticas. Dentro de los siguientes 10 años, la tecnología de los medios ópticos incluían los CD ROM y posteriormente los DVD’ s, todos ellos dependientes del policarbonato.

Desde mediados de los 80’ s, los botellones de 18 litros de agua hechas de policarbonato, llegaron a reemplazar a los pesados y frágiles botellones de vidrio

Obtención del Policarbonato

Los métodos más utilizados para la obtención de los diferentes productos de policarbonato son la inyección, el soplado y la extrusión. La inyección se aplica a la fabricación de piezas con geometrías complejas o a elementos que necesiten una elevada transparencia como los CD's o DVD's.

El soplado es el método de fabricación utilizado para la obtención de botellas. También se producen por soplado los "films" de policarbonato.

Mientras que la extrusión se aplica a la fabricación de planchas de policarbonato celular y compacto.

Propiedades

Densidad: 1,20 g/cm3

Rango de temperatura de uso: -100 °C a +135 °C

Punto de fusión: apróx. 250 °C

Índice de refracción: 1,585 ± 0,001

Índice de transmisión lumínica: 90% ± 1%

Combustibilidad limitada.

Propiedades eléctricas

Constante dieléctrica a 1 MHz 2,9

Factor de Disipación a 1 MHz 0,01

Resistencia Dieléctrica 15 - 67 kV/mm

Resistividad Superficial 1015 Ω•m

Resistividad de Volumen 1014 - 1016 Ω/cm3

Propiedades mecánicas[editar]

Alargamiento a la Rotura 100-150 %

Coeficiente de Fricción 0,31

Dureza - Rockwell M70

Módulo de Tracción 2,3 - 2,4 GPa

Relación de Poisson 0,37

Resistencia a la Abrasión - ASTM D1044: 10-15 mg/1000 ciclos

Resistencia a la Compresión >80 MPa

Resistencia a la Tracción 55-75 MPa

Resistencia al Impacto Izod 600-850 J/m

Tensión de Fluencia / Limite Elástico 65 MPa

Se raya muy fácilmente y no tiene fácil reparación a diferencia del metacrilato.

Propiedades físicas

Absorción de agua - equilibrio 0,35 %

Absorción de agua - en 24 horas 0,1 %

Densidad 1,20 g/cm3

Índice de refracción 1,584 - 1,586

Índice de Oxígeno Límite 5 - 27 %

Inflamabilidad V0-V2

Número Abbe 34,0 (cantidad adimensional que surge al comparar el índice de refracción del material a distintas frecuencias).

Resistencia a los rayos ultra-violetas muy reducida.

Irrompible Resistencia al Impacto

Libertad de diseño - Curvado en frío y termoformado

Puede ser esterilizado con Vapor para aplicaciones Médicas.

Alta Resistencia a diversos Agentes Químicos

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