Policarbonato
El policarbonato es un grupo de termoplásticos, fácil de trabajar, moldear y termo formar, utilizado ampliamente en la manufactura moderna. El nombre policarbonato indica que se trata de un polímero que presenta grupos funcionales unidos por grupos carbonato en una larga cadena
El policarbonato es todo aquello que es un material sintético con excelentes propiedades
El monóxido de carbono ha sido usado para sintetizar carbonatos a escala industrial y producir definir carbonato, que luego se esterifica con un derivado de fenólico para obtener carbonatos poli aromáticos.
Teniendo en cuenta la síntesis del grupo carbonato, se puede clasificar a los policarbonatos en carbonatos poli aromáticos y carbonatos poli alifáticos. Estos últimos son producto de la reacción del dióxido de carbono con epóxidos. Teniendo en cuenta la estabilidad termodinámica del dióxido de carbono, se requiere usar catalizadores.
Los policarbonatos fueron desarrollados en la década de 1950 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 (en Bayer) ya había descubierto el mismo plástico dos años antes.
Se trata de un plástico amorfo y transparente, con una temperatura admisible de trabajo de hasta 135°C, y 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.
Transmisión luminosa total de luz (3 mm): 86%, ISO 489
Aislamiento acústico (4mm): 24 dB
La base de policarbonato, más conocido como un plástico de ingeniería, es el bisfenol. Este produce mediante la reacción de bisfenol A (BPA) y fosgeno. La reacción global se puede escribir como sigue:
El primer paso de la síntesis implica el tratamiento de bisfenol A con hidróxido de sodio, que desprotona los grupos hidroxilo (-OH) de los bisfenol A.
El difenoxido ((NAOC6H4)2CMe2) reacciona con fosgeno para dar un cloroformiato, que posteriormente es atacado por otro fenóxido. La reacción neta del difenoxido es:
De esta manera, aproximadamente mil millones de kilogramos de policarbonato se producen anualmente. Muchos otros dioles se han probado en lugar de bisfenol A; por ejemplo, El 1,1-bis (4-hidroxifenil)ciclohexano y la dihidroxibenzofenona. El ciclohexano se usa como un monómero para reprimir la tendencia de cristalización del producto derivado del BPA. El tetrabromobisfenol A se utiliza para mejorar la resistencia al fuego.
El policarbonato se produce de distintas formas.
1. En forma de plancha. Encontramos una subdivisión:
2. En forma de películas o films: se utiliza para recubrir productos fabricados normalmente con otros plásticos.
El policarbonato empieza a ser muy común, tanto en los hogares como en la industria o en la arquitectura, por sus tres principales cualidades: gran resistencia a los impactos, a la temperatura (125°C), así como a su transparencia. El policarbonato se usa en una gran variedad de campos:
El PC puede ser procesado por todos los métodos normales utilizados para termoplásticos. Decoración no plantea dificultades. Un requisito previo para el procesamiento sin defectos, es un contenido de humedad de menos del 0,02 % y los compuestos de moldeo y productos semi-acabados debe preestablecer entre 4 y 24 horas a 120 °C/248 °F.
Todos los policarbonatos comerciales, con la excepción de algunos de los últimos grados de propósito especial y las mezclas de polímeros, tienen la misma composición química.
Los grados para moldeo por inyección, extrusión, moldeo por soplado y moldeo por inyección y soplado, se complementan con proponer grados no tóxicos especiales, grados de plástico seudo y grados y productos reforzados con fibra de vidrio para el moldeo por inyección de espuma integral. Toda la gama está disponible en formulaciones naturales y de color.
PC se subministra en forma de gránulos en recipientes herméticos. Productos semielaborados que incluyen planchas compactas de doble o triple pared separados por una varilla de sección redonda.
Se han llevado a la práctica experiencias para recuperar el policarbonato de CD y botellas de leche y agua, transformándolos a través de su bajociclaje en productos de baja calidad, como cajas o aplicaciones en la construcción; o bien mezclarlo en cantidades determinadas con material virgen y obtener productos de más calidad como botellas. Bayer AG realiza el reciclado de discos ópticos y de bidones de agua en policarbonato siguiendo una serie de pasos, para la separación de los materiales metálicos y los distintos tipos de plásticos que puedan llevar como tapones, pegatinas. Esos residuos de policarbonato se mezclan con nueva granza y se le añaden los aditivos que hagan falta para la obtención de nuevos productos de calidad controlada. La principal limitación de este proceso son los colorantes que llevara añadido el residuo y que lo pueden hacer no válido para algunas aplicaciones en las que se utiliza como productos de electrónica. De momento este proceso no resulta muy ventajoso económicamente.
No obstante en los últimos tiempos ha aumentado el esfuerzo para mejorar el proceso de reciclaje, más complicado que en otros termoplásticos dadas sus excelentes propiedades físicas y químicas. Los procesos de reciclaje más utilizados son el reciclado mecánico y el reciclado químico o termoquímico (pirólisis).
Miravete, Antonio. Materiales Compuestos I. Editorial: Reverté S.A Barcelona. Primera impresión digital en 2007. ISBN 84-921349-7-7.
Hull, Derek. Materiales Compuestos. Editorial: Reverté SA.
Domininghaus, H. Plástics for engineers. Barcelona, 1993. ISBN 3-446-15723-9.
Propiedades de los policarbonatos (en línea). Disponible en: <https://web.archive.org/web/20140221010644/http://www.eis.uva.es/~macromol/curso03-04/PC/Propiedades.htm>