policarbonato

El policarbonato (PC) es un grupo de termoplásticos fácil de trabajar, moldear y termoformar, y son utilizados ampliamente en la manufactura moderna. El nombre "policarbonato" se basa en que se trata de polímeros que presentan grupos funcionales unidos por grupos carbonato en una larga cadena molecular.
También el monóxido de carbono fue usado para sintetizar carbonatos a escala industrial yproducir difenil carbonato, que luego se esterifica con un derivado difenólico para obtener carbonatos poliaromáticos.
Teniendo en cuenta la síntesis al grupo carbonato, se puede dividir a los policarbonatos en carbonatos poliaromáticos y carbonatos polialifáticos. Estos últimos son producto de la reacción del dióxido de carbono con epóxidos. Teniendo en cuenta que la estabilidad termodinámicadel dióxido de carbono, se requiere usar catalizadores.
Propiedades[editar]
Densidad: 1,20 g/cm3
Rango de temperatura de uso: -100 °C a +135 °C
Punto de fusión: apróx. 250 °C
Índice de refracción: 1,585 ± 0,001
Índice de transmisión lumínica: 90% ± 1%
Combustibilidad limitada.
Propiedades eléctricas[editar]
Constante dieléctrica a 1 MHz 2,9
Factor de Disipación a 1 MHz 0,01
ResistenciaDieléctrica 15 - 67 kV/mm
Resistividad Superficial 1015 Ω·m
Resistividad de Volumen 1014 - 1016 Ω/cm3
Propiedades mecánicas[editar]
Alargamiento a la Rotura 100-150 %
Coeficiente de Fricción 0,31
Dureza - Rockwell M70
Módulo de Tracción 2,3 - 2,4 GPa
Relación de Poisson 0,37
Resistencia a la Abrasión - ASTM D1044: 10-15 mg/1000 ciclos
Resistencia a la Compresión >80 MPa
Resistencia a laTracción 55-75 MPa
Resistencia al Impacto Izod 600-850 J/m
Tensión de Fluencia / Limite Elástico 65 MPa
Se raya muy fácilmente y no tiene fácil reparación a diferencia del metacrilato.
Propiedades físicas[editar]
Absorción de agua - equilibrio 0,35 %
Absorción de agua - en 24 horas 0,1 %
Densidad 1,20 g/cm3
Índice de refracción 1,584 - 1,586
Índice de Oxígeno Límite 5 - 27 %Inflamabilidad V0-V2
Número Abbe 34,0 o
Resistencia a los rayos ultra-violetas muy reducida.
Propiedades térmicas[editar]
Calor Específico: aprox. 1200 J/(K· kg)
Coeficiente de Expansión Térmica: 65×10−6 - 70×10−6 K-1
Conductividad Térmica a 23 °C: 0,19-0,22 W/(m·K)
Temperatura Máxima de Utilización: 115 - 130 °C
Temperatura Mínima de Utilización: -135 °C
Temperatura de deflexión en Caliente -0,45 MPa: 140 °C
Temperatura de deflexión en Caliente - 1,8 MPa: 128 - 138 °C
Propiedades ópticas[editar]
Transmisión luminosa total de luz (3 mm)- 87%, ISO 489
Propiedades acústicas[editar]
Aislamiento acústico (4mm)- 27 dB
Ventajas[editar]
Resistencia al impacto extremadamente elevada.
Gran transparencia.
Resistencia y rigidez elevadas.
Elevada resistencia a la deformación térmica.Elevada estabilidad dimensional, es decir, elevada resistencia a la fluencia.
Buenas propiedades de aislamiento eléctrico.
Elevada resistencia a la intemperie, con protección contra rayos ultravioleta.
Desventajas[editar]
Resistencia media a sustancias químicas.
Sensibilidad al entallado y susceptibilidad a fisuras por esfuerzos.
Sensibilidad a la hidrólisis.
Síntesis[editar]
La base depolicarbonato, 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 deprotona los grupos hidroxilo (-OH) de los bisfenol A.1
(HOC6H4)2CMe2 + 2 NaOH → (NaOC6H4)2CMe2 + 2 H2O
Eldifenóxido ((NAOC6H4)2CMe2) reacciona con fosgeno para dar un cloroformiato, que posteriormente es atacado por otro fenóxido. La reacción neta del difenóxido es:
(NaOC6H4)2CMe2 + COCl2 → 1/n [OC(OC6H4)2CMe2]n + 2 NaCl
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...