Поликарбонат
 | За информацията в тази статия или раздел не са посочени източници. Въпросната информация може да е непълна, неточна или изцяло невярна. Имайте предвид, че това може да стане причина за изтриването на цялата статия или раздел. |  |
| Поликарбонат | |
| — пластмаса — | |
|---|---|
 Защитни очила от поликарбонат | |
| Физични свойства | |
| Плътност | 1200 – 1220 kg/m³ |
| Число на Абе | 34,0 |
| Показател на пречупване | 1,584 – 1,586 |
| Запалимост | B |
| Граничен кислороден индекс | 25 – 27% |
| Равновесно водопоглъщане | 0,16 – 0,35% |
| Водопоглъщане за 24 часа | 0,10% |
| Радиационна устойчивост | Задоволителна |
| Устойчивост на ултравиолетово излъчване | Задоволителна |
| Механични свойства | |
| Модул на еластичност | 2000 – 2400 MPa |
| Якост на опън | 55 – 75 MPa |
| Удължение при скъсване | 80 – 150% |
| Якост на натиск | >80 MPa |
| Коефициент на Поасон | 0,37 |
| Твърдост по Рокуел | M70 |
| Ударна жилавост по Изод | 600 – 850 J/m |
| Ударна жилавост по Шарпи | 20 – 35 kJ/m² |
| Износоустойчивост | 10 – 15 mg/1000 цикъла |
| Коефициент на триене | 0,31 |
| Скорост на звука | 2270 m/s |
| Топлинни свойства | |
| Температура на остъкляване | 147 °C |
| Температура на деформиране | 0,45 MPa: 140 °C 1,8 MPa: 128 – 138 °C |
| Температура на омекване по Вика при 50 N | 145 – 150 °C |
| Горна работна температура | 115 – 130 °C |
| Долна работна температура | -40 °C |
| Коефициент на топлопроводност | 0,19 – 0,22 W/m.K |
| Топлинна дифузивност | 0,144 mm²/s |
| Топлинно разширение | 65 – 70 × 10-6/K |
| Специфичен топлинен капацитет | 1,2 – 1,3 kJ/kg.K |
| Електромагнитни свойства | |
| Диелектрична константа | 2,9 |
| Диелектрична проницаемост | 2,568 × 10-11 F/m |
| Относителна магнитна проницаемост | 0,866 |
| Магнитна проницаемост | 1,089 μN/A² |
| Фактор на дисипация | 0,01 |
| Повърхностно съпротивление | 1015 Ω/sq |
| Обемно съпротивление | 1012-1014 Ω.m |
| Химическа устойчивост | |
| Концентрирани киселини | Слаба |
| Разтворени киселини | Добра |
| Алкохоли | Добра |
| Основи | Добра до слаба |
| Ароматни въглеводороди | Слаба |
| Масла | Добра до задоволителна |
| Хидрогенирани въглеводороди | Добра до слаба |
| Халогени | Слаба |
| Кетони | Слаба |
| Газопроницаемост | |
| Азот | 10 – 25 cm³·mm/(m²·ден·бар) |
| Кислород | 70 – 130 cm³·mm/(m²·ден·бар) |
| Въглероден диоксид | 400 – 800 cm³·mm/(m²·ден·бар) |
| Водна пара | 1 – 2 g·mm/(m²·ден) при 85 – 0% градиент на относителната влажност |
| Икономика | |
| Цена | 5,2 – 5,6 лв./kg |
| Поликарбонат в Общомедия | |
Поликарбонатите са група термопластични полимери. В тях остатъците от мономерите се съединяват с въглеродни групи (-O-CO-O-) в дълга молекулна верига. Намират широко приложение, едно от които е за оптични стъкла.
Поликарбонатът има висока устойчивост на удар. Устойчив е на външни влияния. Материалът не се изменя от атмосферните въздействия, тъй като има специален UV-защитен слой. Не изменя механичните и оптичните си свойства в температурни граници от –40 до +120 °C.
Топлопроводността играе важна роля при използване на поликарбоната за остъкляване на сгради. Тя допринася за постигане на топлоизолация и енергийната ефективност. Слоят въздух затворен между пластовете на клетъчния поликарбонат е отличен топлоизолатор. Дори най-тънките плоскости с дебелина 4 мм превъзхождат с два пъти степента на топлоизолация при обикновеното остъкляване. Така се постига около 30 % спестяване на енергия.
Гъвкавостта на листовете ги прави идеален материал за покриване на повърхности със сложна геометрична форма. Благодарение на еластичните връзки поликарбонатът се поддава на огъване дори в студено състояние като това не влияе на здравината на листа. Всяка дебелина на панелите се характеризира с определен минимален радиус на огъване.
Поликарбонатът е пожаробезопасен. Той спира разпространението на пожара и при температурно разрушение не представлява опасност за живота. Това означава, че изгарянето му не е съпроводено с отделяне на вредни вещества, както е при други видове пластмаси, т.е. той е екологично безопасен.
Поликарбонатът е дълговечен и не изменя свойствата си продължително време. Гаранциите за запазване на качеството на клетъчния поликарбонат са за 10 – 12 години.
Характеристики
[редактиране | редактиране на кода]- Плътност – 1,20 g/cm³
- Температура на топене – 267 °C
- Специфична топлоемкост – 1,2 – 1,3 kJ/kg·K
- Показател на пречупване 1,585 ± 0,001
- Способност да пропуска светлината – около 90% ± 1 %
Производство
[редактиране | редактиране на кода]Основният поликарбонатен материал се произвежда чрез реакция на бисфенол А (BPA) и фосген COCl2. Цялостната реакция може да бъде написана както следва:
Първата стъпка на синтеза включва третиране на бисфенол А с натриев хидроксид, което deprotonates на хидроксилните групи на бисфенол А.
(HOC 6 Н 4) 2 СМез 2 + 2 NaOH → Na 2 (OC 6 Н 4) 2 СМез 2 + 2 H 2 O
На дифеноксид (Na 2 (OC 6 Н 4) 2 СМез 2) реагира с фосген до получаване на хлороформат, който впоследствие е атакуван от друг феноксид. Нетната реакция от дифеноксида е:
- Na 2 (OC 6 H 4) 2 CMe 2 + COCl 2 → 1 / n [OC (OC 6 H 4) 2 CMe 2] n + 2 NaCl
По този начин годишно се произвежда приблизително един милиард килограма поликарбонат. Много други диоли са тествани вместо бисфенол А (например, 1,1-бис (4-хидроксифенил) циклохексан и дихидроксибензофенон). Циклохексанът се използва като комономер за потискане на тенденцията на кристализация на продукт, получен от ВРА. Тетрабромбисфенол А се използва за повишаване на огнеустойчивостта. Тетраметилциклобутандиол е разработен като заместител на BPA.
Алтернативен начин за производство на поликарбонатите включва трансстерификация от ВРА и дифенил карбонат :
- (HOC 6 Н 4) 2 СМез 2 + (С 6 Н 5 O) 2 CO → 1 / п [ОС (О 6 Н 4) 2 СМез 2] п + 2 ° С 6 Н 5 ОН
Дифенил карбонатът се получава частично от въглероден монооксид, като този начин е по-нов от метода на с фосгена.
Източници
[редактиране | редактиране на кода]- Volker Serini „Поликарбонати“ в енциклопедията на промишлената химия на Улман, Wiley-VCH, Weinheim, 2000. doi : 10.1002 / 14356007.a21_207
- Bosch, Xavier (2001-06-27). „Fungus eats CD“. Nature News..
- „Pollutant Fact Sheet“ Архив на оригинала от 2017-01-09 в Wayback Machine.
- Tjandraatmadja, G. F.; Burn, L. S.; Jollands, M. J. (1999). „The effects of ultraviolet radiation on polycarbonate glazing“ (PDF).