Polycarbonate

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Polycarbonate sind synthetische Polymere aus der Familie der Polyester, und zwar aus Phosgen (ein Derivat der Kohlensäure) und Diolen. Anstelle von Phosgen werden auch Kohlensäurediestern verwendet. Die Herstellung erfolgt durch eine Polykondensation bzw. Umesterung der Ausgangsstoffe.

1953 wurde das erste industriell relevante Polycarbonat (Kurzzeichen PC, Kennziffer 7) von Hermann Schnell bei der Bayer AG entwickelt. Dieses basierte auf 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)-propan (Bisphenol A).

Inhaltsverzeichnis

[Bearbeiten] Eigenschaften

Polycarbonate sind glasklar, einfärb-, schweiß- und klebbar, außerdem sehr formstabil und besitzen eine hohe Schlagzähigkeit und Steifigkeit. Es besteht ein hohes Risiko zur Spannungsrissbildung und sie sind sehr kerbempfindlich, was sich in einer geringen Dauerschwingfestigkeit zeigt. Bei hoher Abriebbelastung sind sie nur bedingt geeignet. Polycarbonate sind des Weiteren sehr witterungsbeständig, besitzen jedoch nur eine geringe chemische Beständigkeit und sind sehr CO2-durchlässig, was sie für Flaschen mit kohlesäurehaltigem Inhalt ungeeignet macht. Ihre Struktur ist amorph bis gering kristallin. Die Strukturformel von Polycarbonat aus Bisphenol A mit Phosgen lautet:

Datei:polycarbonat.svg

[Bearbeiten] Anwendungen

CD-Rohling aus Polycarbonat

Polycarbonat wird wegen seines im Vergleich zu anderen Kunststoffen höheren Preises fast nur dort eingesetzt, wo diese zu weich, zu zerbrechlich, zu kratzempfindlich, zu wenig formstabil, oder nicht klar genug sind. Es wird eingesetzt für CDs und DVDs, Elektro- und Apparateteile, Brillengläser, optische Linsen, Leuchtenabdeckungen, Streuscheiben von Autoscheinwerfern, starre KFZ-Scheiben, Flugzeugfenster, als Schutzscheiben in speziellen Fahrzeugen wie z. B. Einsatzfahrzeuge der Polizei, als einbruchhemmende Verglasung in Industrietoren, und Sektionaltoren (z. B. Plustherm-Systemverglasung), Unterwassergehäuse für Kameras, für Wintergärten und Gewächshäuser, Solarpanels, Vordächer, Abdeckungen, Verpackungen und Flaschen, Kofferhüllen, Karosserien im Funktionsmodellbau, Schutzhelme und Visiere. Polycarbonat wird außerdem als Gehäusematerial bei einigen Spiegelreflexkameras und bei einigen Laptopmodellen und anderen Gehäusen verwendet. Wegen der guten Biokompatibilität wird es auch für eine Vielzahl medizinischer Einmalprodukte eingesetzt. Der Marktanteil von Polycarbonat am weltweiten Kunststoffverbrauch liegt mit 2,2 Millionen Tonnen (2003) bei etwa 1,3 Prozent.

[Bearbeiten] Verarbeitung

Polycarbonate lassen sich mit allen für Thermoplaste üblichen Verfahren verarbeiten. Beim Spritzgießen wird durch die hohe Viskosität der Schmelze ein hoher Spritzdruck benötigt. Die Verarbeitungstemperaturen liegen zwischen 280 °C und 320 °C und beim Extrudieren zwischen 240 °C und 280 °C. Vor der Verarbeitung muss allerdings die Restfeuchte durch Trocknung (4 bis 24 Stunden bei 120 °C) auf unter 0,01 Prozent gebracht werden. Die Verarbeitungsschwindung von Polycarbonat liegt bei 0,6 bis 0,8 Prozent und es besitzt so gut wie keine Nachschwindung. Es lässt sich mit Lösungsmitteln wie beispielsweise Dichlormethan und Reaktionsharzklebstoffen kleben und ist ultraschall- und hochfrequenz-schweißbar.

[Bearbeiten] Kennwerte

  • Dichte: 1190 bis 1240 kg/m³
  • Zug-E-Modul: 2200 bis 2400 MPa
  • Querkontraktionszahl: 0,35 bis 0,4
  • Wärmeausdehnungskoeffizient: ungefähr 70 · 10-6 K-1
  • Brechzahl n: ungefähr 1,58–1,60.
  • Bruchdehnung: 12 bis 60 Prozent
  • maximale Gebrauchstemperatur: 130 °C, kurzzeitig 150 °C
  • Glasübergangstemperatur: 148 °C
  • Lichtdurchlässigkeit:
    • Unterhalb 400 nm Wellenlänge hohe Absorption (UV-undurchlässig aufgrund aromatischer C-Ringe)
    • Transparenz im sichtbaren Bereich: 80 Prozent bis 90 Prozent
    • Oberhalb 1400 nm Abfall der IR-Durchlässigkeit (auf ca. 30 Prozent bei 2400 nm).

Chemische Beständigkeit:

Viele Markenprodukte erfüllen typischerweise die Brandschutzklasse B1.

[Bearbeiten] Sicherheitshinweise

Amerikanischen Untersuchungen zufolge stehen Polycarbonate im Verdacht, bei Erhitzung (z. B. in der Mikrowelle) Zersetzungsprodukte wie Bisphenol A (BPA) abzusondern, die gesundheitliche Schädigungen wie Fettleibigkeit hervorrufen können. [1]

[Bearbeiten] Handelsnamen

Folgende Handelsnamen werden für den Verkauf von Polycarbonat u.a. verwendet:

  • Anjalon® (J&A Plastics)
  • ALCOM® PC (ALBIS PLASTIC GmbH)
  • ALTECH® PC (ALBIS PLASTIC GmbH)
  • Calibre (Dow Chemical)
  • ClaritexTM (CET Custom Extrusion Technologies)
  • Durolon (Polycarbonatos do Brasil / GKG Goldmann Kunststoffe)
  • Lexan (Sabic, vormals GE Plastics)
  • Makrolon® (Bayer MaterialScience)
  • Tarflon® (IDEMITSU/J&A Plastics, K.D.Feddersen)
  • Wonderlite (Chi Mei)
  • Airwear (Essilor)
  • Panlite (Teijin Chemical Ltd.)
  • POLYLON
  • DYLEX (Hoffmann + Voss GmbH)
  • Xantar (DSM)
  • Quinn PC (Quinn Plastics)
  • Iupilon (Mitsubishi Engineering-Plastics Corp.)

[Bearbeiten] Quellen

  1. ↑ http://www.sueddeutsche.de/gesundheit/artikel/171/103068/

[Bearbeiten] Weblinks

Von „http://de.wikipedia.org/wiki/Polycarbonate“
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