Polikarbonat

Opća struktura polikarbonara
R je ostatak hidroksi spoja koji se koristi za sintezu

Reciklijski kod za polikarbonat je 07 (ostala plastika).

Polikarbonati (PC) su grupa termoplastičnih polimera koji u hemijskoj strukturi sadrže karbonatne grupe. Upotrebljavaju se u industriji snažnih, žilavih materijala, a neke klase su optički transparentne. Nima se jednostavno radi, ubrizgavanjemi i termoformiranjem. Zbog tih svojstava, polikarbonati imaju mnoge aplikacije. Nemaju jedinstveni identifikaciju koda smole (RIC) pa su identificirani kao "ostali" 7, na KSO. Proizvodi od polikarbonata mogu sadržavati prekursorne monomere (bisfenol A; BPA). Polikarbonat je poznat po raznim zaštitćenim imenima , uključujući i Lexan, Makrolon i druge.

Struktura

Polikarbonati su dobili ime jer su polimeri koji sadrže karbonatnne grupe (-O- (C = O) -O-). Ravnoteža korisnih funkcija, uključujući i otpornost na temperaturu, otpornost na udarce i optička svojstava, pozicioniraju polikarbonate između plastične robe i inženjerske plastike.

Osobine

Polikarbonati su plastomerni materijal, linearni poliestri ugljične kiseline. Proizvode se putem međufazne polikondenzacije 2,2-bis(4-hidroksi-fenil)propana ( bisfenol A) i fozgena. Reakcija dobijamka polikarbonata se odvija u dva koraka.^{[1][2][3][4][5]}

Prvo se alkalnoj vodenoj otopini natrij bisfenolata dodaje organski rastvarač, kao što je dihlormetan (hloroform), a zatim se dodaje i plinoviti fozgen uz jako miješanje i hlađenje (20 do 25 °C). Tako nastaje pretpolimer niske molarne težine. U drugom koraku, uz upotrebu katalizatora, kao što su tercijarni amini i amonijeve soli, prevodi se u visokomolekulski polimer:

n NaO–C6H4–C(CH3)2–C6H4–ONa + n COCl2 → [–O–C6H4–C(CH3)2–C6H4–OCO–]n + 2n NaCl.

Veličina makromolekula se podešava dodavanjem monozamjenskih fenola. Polikarbonat je proziran, odnosno bezbojan, sa oko 90% prozirnosti stakla. Ima izuzetan površinski sjajj i dobra mehaničkih svojstava. U obliku je amorfne tvari, srazmjerno velike toplotnr postojanosti, pa se može koristiti sve do 120 °C, bez obzira na moguće velika temperaturna kolebanja.

Sinteza

Zastupljenost polikarbonata u biosfenolu
Diol komponenta i fozgen

Najrasprostranjeniji su oni polikarbonati koji koriste bisfenol A kao dihidroksi komponentu i fozgen.]] Proizvodnja se odvija preko međupovršinskog kondenzacije. Vodena faza se sastoji od natrij hidroksida, u bisfenolu A, koji se rastvara kao natrijeva so. U organskoj fazi, uvodi se gasoviti dihlormetan fozgen. Kao katalizatori djeluju tercijarni amini; reakcija počinje već na sobnoj temperaturi. Hlorovodik reagira direktno sa natrij hidroksidom da se formira natrij hlorid.^[6] Alternativna je proizvodnja preko transesterifikacije sa ugljendioksid difenilom. U ovom topljenju odvija se reakcija kondenzacije, pod inertnim gasom pri niskom pritisku, a proizvod reakcije, fenol uklanja se vakuumom iz reakcije mase.

Reakcija se pokreće na 180-220 °C, a kao katalizatori služe baze. Polikondenzacija se zaverava na do 300 °C i pod smanjenim pritiskom.

Upotreba

Zahvaljujući opisanim svojstvima, polikarbonat ima mnogostruku primjenu. Upotrebljava se u građevinarstvu, kao konstrukcijski materijal za ostakljivanje i pokrovne ploče, armaturne oplate, i u automobilskoj industriji za određene dijelove, kao i u elektrotehnici (za dijelove uređaja, aparata i opreme i u proizvodnji kompaktnih diskova), u sigurnosnoj infrastrukturi, za izradu razne sportske opreme i pomagala.

Također pogledajte

• Karbonat
• Poliester
• Vlakna

Reference

1. Lexan sheet technical manual PDF). SABIC. 2009.
2. Parvin M., Williams J. G. (1975): The effect of temperature on the fracture of polycarbonate". Journal of Materials Science 10 (11): 1883. Bibcode:1975JMatS..10.1883P. doi:10.1007/BF00754478.
3. http://www.olgr.nsw.gov.au/alcohol_restrictions_for_violent_venues.asp Arhivirano 28. 4. 2013. na Wayback Machine.
4. http://www.olgr.qld.gov.au/industry/liquor_compliance/glass_bans/index.shtml Arhivirano 31. 5. 2013. na Wayback Machine.
5. Makrolon Polycarbonate Biocompatibility Grades
6. Wolfgang Kaiser: Kunststoffchemie für Ingenieure. 3. Auflage. Carl Hanser, München 2011, S. 331 ff.

Vanjski linkovi