Polikarbonat – kaj je, lastnosti, uporaba, prednosti in slabosti

Polikarbonat je prozoren termoplast (nekaj, kar se vidi skozi). Ta material je trpežen in stabilen. Odporen je na visoko temperaturo 138 °C in nizko temperaturo -40 °C. Odporen je na madeže in ni strupen. Teža polikarbonata je ena šestina teže stekla. Gre za amorfen polimer z ogljikovimi karbonatnimi skupinami v verigi, zato je hkrati prosojen in izjemno odporen na udarce. V praksi je dolgotrajno uporaben pri povišanih temperaturah (približno do 110–120 °C), kratkotrajno pa zdrži še več; pri nizkih temperaturah ostane žilav in ne postane krhek.

Lastnosti in značilnosti

• Izjemna odpornost na udarce: bistveno bolj odporen kot steklo in akril; primeren za varnostne zasteklitve in zaščitne pregrade.
• Optična čistost: visoka prosojnost in dobra prepustnost svetlobe; možno doseči kakovost za optične leče.
• Nizka teža: približno 1/6 mase stekla, kar olajša montažo in zmanjša obremenitve konstrukcij.
• Toplotna odpornost: uporabnost v širokem območju; stekliščna temperatura je visoka, pri dolgotrajni obremenitvi pa je priporočljivo upoštevati omejitve ter prezračevanje.
• Samougasljivost in električna izolacija: številne izvedbe so negorljive ali samougasljive in dobro izolirajo elektriko, zato so primerne za elektronska ohišja.
• Preprosta obdelava: rezanje, vrtanje, rezkanje, termooblikovanje in celo hladno krivljenje (z ustreznim radijem) so možni brez pokanja.
• UV stabilnost po izbiri: osnovni material je občutljiv na UV, vendar so na voljo UV-stabilizirane plošče in premazi, ki preprečujejo rumenenje.
• Odpornost na kemikalije: dobra proti vodi in številnim blagim čistilom, a občutljiv na nekatere topila (npr. aceton) in olja, ki lahko povzročijo napetostno pokanje.

Uporaba

Industrija uporablja polikarbonat za izdelavo različnih izdelkov, od neprebojnih oken do CD-jev in DVD-jev. Glavni prednosti polikarbonata sta visoka trdnost in majhna teža.

• Zasteklitve in varnost: zaščitne pregrade, vizirji, police in svetlobniki; pri večjih debelinah tudi protivlomne in balistične rešitve.
• Gradbeništvo: kompaktne in komorne (sataste) plošče za nadstreške, rastlinjake, svetlobne kupole, fasadne panele in ograje.
• Optika: Industrija uporablja prozoren polikarbonat za izdelavo očal. To pa zato, ker ima zelo dobro prosojnost in trajnost. Leče iz prozornega polikarbonata so lahko tanjše od leč iz navadnega stekla. Poleg leč se uporablja še za zaščitna očala, ščitnike in vizirje s trdimi premazi proti praskam.
• Elektronika: Podjetja, ki izdelujejo elektronsko opremo, uporabljajo polikarbonat za izdelavo pokrovov mobilnih telefonov, prenosnih računalnikov in drugih izdelkov. Ohišja, konektorji in izolacijski deli izkoriščajo dobro dimenzijsko stabilnost in izolativnost.
• Avtomobilska industrija: ohišja žarometov, notranji elementi, zaščitni pokrovi in prosojne komponente, kjer sta pomembni majhna masa in optična kakovost.
• Medicinski in laboratorijski izdelki: sterilizabilne komponente, posode, zaščitni ščiti (odvisno od zahtev in standardov).
• 3D-tisk in prototipiranje: na voljo so filamenti in plošče; zaradi višjih procesnih temperatur je potrebna bolj zmogljiva oprema.
• Oglasne table in razsvetljava: difuzorji, svetlobne škatle in transparenti, kjer je potrebna kombinacija svetlobne prepustnosti in trpežnosti.

Oblike materiala in obdelava

• Oblike: kompaktne plošče, komorne (sataste) plošče, folije, palice in granulat za brizganje.
• Obdelava: rezanje z žago z drobnimi zobmi, vrtanje z ostrimi svedri, upogibanje (hladno ali toplotno), termooblikovanje in lepljenje s primernimi lepili; pred termično obdelavo je priporočljivo sušenje, ker material veže vlago.
• Premazi: za leče, zaslone in zasteklitve so običajni trdi in UV-premazi, ki izboljšajo odpornost proti praskam in vremensko obstojnost.
• Montaža: upoštevati je treba toplotno raztezanje (pustiti dilatacijske reže, uporabljati elastična tesnila) in zagotoviti odvod kondenzata pri komornih ploščah.

Varnost, zdravje in okolje

Čeprav polikarbonat ni strupen, se v postopku izdelave polikarbonata uporabljajo strupene kemikalije. (Glej Bisfenol A). V zadnjih letih so se razširile tudi formulacije brez BPA za določene uporabe. Za stik z živili in medicinske naprave veljajo posebni standardi; uporabnost je odvisna od konkretnega izdelka in certifikatov.

• Recikliranje: polikarbonat je mogoče mehansko in kemično reciklirati; običajno je označen v skupini plastike »7 – Other (PC)«.
• Trajnostna raba: zaradi visoke trpežnosti pogosto nadomesti težje in bolj krhke materiale, kar zmanjša porabo energije pri transportu in zamenjavah.

Vzdrževanje in čiščenje

• Čistite z mlačno vodo in blagim milom; uporabite mehko krpo iz mikrovlaken.
• Izogibajte se acetonu, aromatskim topilom in agresivnim čistilom, ki lahko povzročijo motnost ali razpoke.
• Za zaščito pred praskami izberite izvedbe s trdim premazom; manjše praske se včasih zmanjšajo s poliranjem primernih površin.

Prednosti in slabosti

• Prednosti:
  • zelo visoka odpornost na udarce in žilavost
  • majhna masa in dobra optična kakovost
  • širok temperaturni razpon uporabnosti
  • dobra električna izolacija in samougasljivost pri ustreznih razredih
  • enostavna obdelava in oblikovanje
• Slabosti:
  • manjša odpornost na praske; pogosto potreben trdi premaz
  • občutljivost na UV brez stabilizacije (rumenenje, degradacija)
  • omejena odpornost na določena topila in olja (možnost napetostnega pokanja)
  • večja cena kot pri nekaterih alternativah (npr. akril, PVC)
  • absorbira vlago; pred termično obdelavo je potrebno sušenje

Vprašanja in odgovori

V: Kaj je polikarbonat?

V: Katere so prednosti polikarbonata?

V: Katere izdelke je mogoče izdelati iz polikarbonata?

V: Ali je postopek izdelave polikarbonata strupen?

V: Koliko tehta polikarbonat v primerjavi s steklom?

V: Do katere temperature je polikarbonat odporen?

V: Zakaj podjetja uporabljajo prozorne polikarbonate za leče očal?

Išči po črki