Polycarbonat (PC)

Polycarbonat (PC) ist ein Hochleistungsthermoplast, der für seine Transparenz, Schlagfestigkeit, Hitzebeständigkeit und Dimensionsstabilität bekannt ist. Es wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die hohe mechanische Festigkeit und optische Klarheit erfordern.

Struktur

Polycarbonat (PC) ist ein thermoplastisches Polymer mit einer Molekularstruktur, die durch Carbonatgruppen (-O-(C=O)-O-) in der Hauptkette gekennzeichnet ist. Es wird typischerweise durch die Reaktion von Bisphenol A (BPA) mit Phosgen (COCl₂) oder durch Schmelzpolymerisation mit Diphenylcarbonat synthetisiert. Die resultierende Polymerstruktur besteht aus sich wiederholenden aromatischen Ringen, die durch Carbonatgruppen verbunden sind. Diese Struktur verleiht Polycarbonat eine hohe Schlagzähigkeit, optische Klarheit und thermische Stabilität. Die starren aromatischen Ringe sorgen für mechanische Festigkeit, während die Carbonatbindungen eine gewisse Flexibilität bieten, wodurch Polycarbonat sowohl stark als auch zäh ist. Diese einzigartige Struktur macht Polycarbonat zu einem idealen Material für zahlreiche industrielle Anwendungen, darunter Automobil-, Elektronik- und Bauwesen.

Eigenschaften

Polycarbonat (PC) ist für seine außergewöhnliche Schlagfestigkeit, hohe optische Klarheit und hervorragende thermische Stabilität bekannt. Es besitzt eine hohe Glasübergangstemperatur von etwa 150 °C, wodurch es auch bei erhöhten Temperaturen seine Form und mechanischen Eigenschaften beibehält. PC weist eine gute Dimensionsstabilität auf und ist beständig gegenüber Verformungen unter Belastung, was es für Präzisionsanwendungen geeignet macht. Es besitzt eine inhärente Flammwidrigkeit, wobei einige Typen die UL 94 V-0 Norm erfüllen. Aufgrund seiner ausgezeichneten elektrischen Isolationseigenschaften wird Polycarbonat häufig in elektronischen und elektrischen Komponenten verwendet. Es hat eine moderate chemische Beständigkeit, ist jedoch empfindlich gegenüber bestimmten Lösungsmitteln und alkalischen Substanzen, die Spannungsrisse verursachen können.

Zusätzlich zeichnet sich PC durch eine hohe Transparenz aus, mit einer Lichtdurchlässigkeit, die mit der von Glas vergleichbar ist, wodurch es ideal für optische Anwendungen wie Linsen und Schutzabdeckungen ist. Während es eine gute Witterungsbeständigkeit aufweist, kann eine längere UV-Exposition zu Vergilbung und Abbau führen, sofern keine stabilisierenden Additive eingesetzt werden. Aufgrund dieser Eigenschaften ist Polycarbonat ein vielseitig einsetzbares Material in Branchen wie Automobilbau, Bauwesen, Medizintechnik und Unterhaltungselektronik.

Anwendungen von Polycarbonat (PC):

• Automobilindustrie: Scheinwerferabdeckungen, Schiebedächer, Innenverkleidungen, Armaturenbretter.
• Elektronik & Elektrotechnik: Laptopgehäuse, Smartphonehüllen, elektrische Gehäuse, Steckverbinder.
• Bauwesen: Dachplatten, Sicherheitsverglasungen, Gewächshäuser, Schallschutzwände.
• Medizintechnik: Chirurgische Instrumente, Spritzenkomponenten, Gehäuse für medizinische Geräte.
• Konsumgüter: Brillengläser, CDs/DVDs, wiederverwendbare Wasserflaschen, Schutzschilde.
• Industrie: Maschinenabdeckungen, Schutzhelme, kugelsichere Glaslaminate.

Vorteile von Polycarbonat (PC):

• Hohe Schlagfestigkeit: Nahezu unzerbrechlich, ideal für Sicherheitsanwendungen.
• Optische Klarheit: Transparent mit einer Lichtdurchlässigkeit ähnlich wie Glas.
• Hitzebeständigkeit: Widersteht hohen Temperaturen ohne Verformung.
• Gute elektrische Isolation: Geeignet für elektronische und elektrische Anwendungen.
• Flammwidrigkeit: Einige Typen erfüllen die UL 94 V-0 Norm.
• Leichtgewicht: Deutlich leichter als Glas bei gleichzeitig hoher Festigkeit.
• Einfache Verarbeitung: Kann in komplexe Formen gegossen werden.

Nachteile von Polycarbonat (PC):

• Kratzanfällig: Erfordert spezielle Beschichtungen für eine verbesserte Oberflächenhärte.
• Chemische Empfindlichkeit: Anfällig für Spannungsrisse durch bestimmte Lösungsmittel und Chemikalien.
• UV-Empfindlichkeit: Kann bei längerer UV-Exposition vergilben und abbauen, sofern keine Stabilisatoren verwendet werden.
• Höhere Kosten: Teurer als andere Kunststoffe wie Acryl oder ABS.
• Begrenzte Flexibilität: Kann unter extremen Bedingungen trotz hoher Zähigkeit spröde werden.