Policarbonato BH

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Policarbonato BH

Curiosidades

Policarbonatos ( PC ) são um grupo de polímeros termoplásticos contendo grupos carbonato em suas estruturas químicas. Os policarbonatos usados ​​na engenharia são materiais resistentes e resistentes, e alguns graus são opticamente transparentes. Eles são facilmente trabalhados, moldados e termoformados . Por causa dessas propriedades, os policarbonatos encontram muitas aplicações. Os policarbonatos não possuem um código exclusivo de identificação de resina (RIC) e são identificados como “Outros”, 7 na lista RIC. Produtos feitos de policarbonato podem conter o monômero precursor bisfenol A (BPA).

Estrutura

Os policarbonatos receberam seu nome porque são polímeros contendo grupos carbonato (−O− (C = O) − O−). Um balanço de recursos úteis, incluindo resistência à temperatura, resistência ao impacto e propriedades ópticas, posiciona os policarbonatos entre os plásticos de base e os plásticos de engenharia .

Propriedades e processamento

O policarbonato é um material durável. Embora tenha alta resistência ao impacto, possui baixa resistência a arranhões. Portanto, um revestimento duro é aplicado a lentes de óculos de policarbonato e componentes automotivos externos de policarbonato. As características do policarbonato se comparam às do polimetilmetacrilato (PMMA, acrílico), mas o policarbonato é mais forte e aguenta-se por mais tempo a temperaturas extremas. O policarbonato é altamente transparente à luz visível , com melhor transmissão de luz do que muitos tipos de vidro. 

O policarbonato tem uma temperatura de transição vítrea de cerca de 147 ° C (297 ° F; 420 K), então amolece gradualmente acima deste ponto e flui acima de cerca de 155 ° C (311 ° F; 428 K). Ferramentas devem ser mantidas em altas temperaturas, geralmente acima de 80 ° C (176 ° F; 353 K), para produzir produtos isentos de tensão e sem estresse. Graus de baixa massa molecular são mais fáceis de moldar do que os graus mais altos, mas sua força é menor como resultado. Os graus mais difíceis têm a maior massa molecular, mas são muito mais difíceis de processar.

Ao contrário da maioria dos termoplásticos, o policarbonato pode sofrer grandes deformações plásticas sem quebra ou quebra. Como resultado, ele pode ser processado e formado à temperatura ambiente usando técnicas de chapa metálica , como dobrar um freio. Mesmo para curvas angulares com raio apertado, o aquecimento pode não ser necessário. Isso o torna valioso em aplicações de prototipagem onde são necessárias peças transparentes ou não condutoras de eletricidade, que não podem ser feitas de chapas metálicas. O PMMA / Acrílico , que é similar em aparência ao policarbonato, é quebradiço e não pode ser dobrado à temperatura ambiente.

Principais técnicas de transformação de resinas de policarbonato:

  • extrusão em tubos, hastes e outros perfis, incluindo paredes múltiplas
  • extrusão com cilindros (calandras) em folhas (0,5–20 mm (0,020–0,787 em; 20–787 mil)) e filmes (abaixo de 1 mm (0,039 pol; 39 mil)), que podem ser usados ​​diretamente ou fabricados em outras formas usando técnicas de termoformagem ou de fabricação secundária , como dobra, perfuração ou roteamento. Devido às suas propriedades químicas, não é propício para o corte a laser.
  • moldagem por injeção em artigos prontos

O policarbonato pode se tornar frágil quando exposto à radiação ionizante acima de 25 kGy (J / kg).

Componentes eletrônicos

O policarbonato é usado principalmente para aplicações eletrônicas que capitalizam seus recursos de segurança coletiva. Sendo um bom isolante elétrico e tendo propriedades resistentes ao calor e à prova de chamas, ele é usado em vários produtos associados a hardware elétrico e de telecomunicações. Também pode servir como um dielétrico em capacitores de alta estabilidade . No entanto, a fabricação comercial de capacitores de policarbonato parou principalmente depois que o único fabricante Bayer AG parou de produzir filme de policarbonato para capacitores no final do ano 2000.

Materiais de construção

Lençol de policarbonato em estufa

O segundo maior consumidor de policarbonatos é a indústria da construção civil, por exemplo, domelights, vidros planos ou curvos e paredes sólidas , que usam folha sólida extrudada ou multiwall, ou folha de papelão ondulado.

Armazenamento de dados

CDs e DVDs

Uma das principais aplicações do policarbonato é a produção de discos compactos , DVDs e discos Blu-ray . Estes discos são produzidos por moldagem por injeção de policarbonato em uma cavidade de molde que tem em um lado um stamper de metal contendo uma imagem negativa dos dados do disco, enquanto o outro lado do molde é uma superfície espelhada.

Componentes automotivos, aeronáuticos, ferroviários e de segurança

Na indústria automotiva, o policarbonato moldado por injeção pode produzir superfícies muito lisas que o tornam adequado para a deposição por pulverização ou a deposição de alumínio por evaporação, sem a necessidade de uma camada de base. Bocais decorativos e refletores ópticos são comumente feitos de policarbonato. Devido ao seu baixo peso e alta resistência ao impacto, o policarbonato é o material dominante para a fabricação de lentes de faróis automotivos. No entanto, faróis automotivos exigem revestimentos da superfície externa devido à sua baixa resistência a arranhões e à suscetibilidade à degradação ultravioleta (amarelamento). O uso de policarbonato em aplicações automotivas é limitado a aplicações de baixa tensão. Estresse de fixadores, solda plástica e moldagem tornam o policarbonato suscetível astress corrosão rachaduras quando entra em contato com certos aceleradores, como água salgada e plastisol . Ele pode ser laminado para fazer “vidro” à prova de balas , embora “resistente a bala” seja mais preciso para janelas mais finas, como as usadas em janelas resistentes a balas em automóveis. As barreiras mais grossas de plástico transparente usadas em janelas de caixas e barreiras em bancos também são de policarbonato.

A terceira geração Mazda MX-5 foi oferecida com uma variante Power Retractable Hard Top (PRHT) que usa uma capota rígida dobrável de policarbonato, que adicionou apenas 36 kg (79 lb) ao peso de uma capota flexível comparativamente equipada sem diminuir o espaço do porta-malas quando retraído.

A grande embalagem de plástico “à prova de roubo” para itens menores, que não pode ser aberta à mão, é feita uniformemente em policarbonato.

Dossel da cabina do piloto de Lockheed Martin F-22

A cabine do cockpit do caça a jato Lockheed Martin F-22 Raptor é feita de uma peça de policarbonato de alta qualidade ótica e é a maior peça desse tipo formada no mundo.

A Kereta Api Indonesia , a maior operadora ferroviária da Indonésia, utiliza chapas maciças de policarbonato para sua frota de automóveis e de veículos de passageiros desde 2016, devido à alta frequência de lançamento de pedras de trem.

Aplicações de nicho

O policarbonato, sendo um material versátil com processamento atraente e propriedades físicas, tem atraído inúmeras aplicações menores. O uso de frascos de bebidas moldadas por injeção, copos e recipientes para alimentos é comum, mas o uso de BPA na fabricação de policarbonato causou séria controvérsia (veja Riscos potenciais em aplicações de contato com alimentos ), levando ao desenvolvimento e uso de “BPA-free” plásticos em várias formulações.

Óculos de segurança de laboratório

O policarbonato é comumente usado em proteção ocular, bem como em outras aplicações de visualização e iluminação resistentes a projéteis que normalmente indicam o uso de vidro , mas exigem resistência ao impacto muito maior. As lentes de policarbonato também protegem os olhos da luz UV . Muitos tipos de lentes são fabricadas a partir de policarbonato, incluindo lentes de faróis de automóveis, lentes de iluminação, óculos de sol / óculos de lentes , óculos de natação e máscaras de mergulho, e óculos de segurança / óculos / viseiras incluindo viseiras em esportivos capacetes / máscaras e policiais da tropa de choque(palas de capacete, escudos de choque, etc.). Pára-brisas em pequenos veículos motorizados são comumente feitos de policarbonato, como para motocicletas, quadriciclos, carrinhos de golfe e pequenos aviões e helicópteros.

Produtos típicos da produção de chapas / filmes incluem aplicações em publicidade (letreiros, displays, proteção de cartazes). Mas também aplicações como vidros para segurança automotiva (ECE R 43).

O peso leve do policarbonato em oposição ao vidro levou ao desenvolvimento de telas eletrônicas que substituem o vidro por policarbonato, para uso em dispositivos móveis e portáteis. Esses monitores incluem novas e-ink e algumas telas de LCD, embora o CRT, a tela de plasma e outras tecnologias de LCD geralmente ainda precisem de vidro para sua temperatura de fusão mais alta e sua capacidade de ser gravada em detalhes mais finos.

À medida que mais e mais governos estão restringindo o uso do vidro em pubs e clubes devido ao aumento da incidência de vidro , os óculos de policarbonato estão se tornando populares para servir álcool por causa de sua força, durabilidade e sensação de vidro.

Corpo ‘Makrolon’ preto escovado e tampa de uma caneta Lamy 2000

Outros itens diversos incluem malas duráveis ​​e leves, estojos para reprodutores de áudio MP3 / digital , ocarinas , gabinetes de computador, canetas-tinteiro , escudos antimotins , painéis de instrumentos, recipientes para vela tealight e frascos de liquidificador. Muitos brinquedos e itens de hobby são feitos de peças de policarbonato, como barbatanas, suportes de giroscópios e travas de flybar em helicópteros controlados por rádio , e LEGO transparente (o ABS é usado para peças opacas).

As resinas de policarbonato padrão não são adequadas para exposição prolongada à radiação UV. Para superar isso, a resina primária pode ter estabilizadores UV adicionados. Essas classes são vendidas como policarbonato estabilizado com UV para empresas de moldagem por injeção e extrusão. Outras aplicações, incluindo folha de policarbonato, podem ter a camada anti-UV adicionada como um revestimento especial ou uma coextrusão para maior resistência ao intemperismo.

O policarbonato também é usado como substrato de impressão para placas de identificação e outras formas de grau industrial em produtos impressos. O policarbonato fornece uma barreira ao desgaste, aos elementos e ao desbotamento.