Поликарбонат химия жағынан синтетикалық полимер болып табылады, оны көмір қышқылы мен фенолдардан тұратын күрделі полиэфир деп санауға болады. Өздеріңіз білетіндей, көмір қышқылының тұздары карбонаттар деп аталады, сондықтан екі бөліктен - поли (бұл көп мағынаны білдіреді) және карбонаттан құралған танымал полимердің атауы.
Кішкене химия
Поликарбонат макромолекуласы сызықты құрылымға ие. Жалпы оның формуласын былай жазуға болады:
H-[-O-R-O-(C=O)-O-R-] -OH.
Орынбасушы R түріне байланысты барлық поликарбонаттарды хош иісті, майлы-ароматты және алифатты деп бөлуге болады. Олардың ішінде қазіргі таңда ең көп қолданылатыны – бірінші топ. Хош иісті поликарбонаттардың сауда атаулары әртүрлі болуы мүмкін, бірақ олар жоғары жарық өткізгіштік, төмен салыстырмалы ауырлық, салыстырмалы түрде жоғары балқу температурасы сияқты физикалық және механикалық параметрлердің ұқсас мәндерімен біріктірілген. Осы қасиеттерге ие поликарбонаттар құрамында көптеген бензол сақиналары (хош иісті алмастырғыштар) бар.
Поликарбонаттардың артықшылықтары
- Күш. Поликарбонаттың ең танымал қасиеттерінің бірі және маңызды артықшылығы оның механикалық соққыларға жоғары төзімділігі болып табылады.
- Мөлдірлік. Жарық өткізгіштігі жоғары болғандықтан, поликарбонаттар өмір мен өндірістің көптеген салаларында силикат шыныны сәтті ауыстырды, өйткені олардың салмағы да салыстырмалы түрде төмен.
- Термиялық төзімділік. Поликарбонаттардың балқу (жұмсару) температураларының мәндері макромолекуланың құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты бір-бірінен біршама ерекшеленеді, бірақ, әдетте, 200 °C-тан асады.
- Термопластикалық. Поликарбонат - бірнеше рет қайта балқытуға болатын полимер түрі. Сонымен қатар, қатқаннан кейін ол өзінің қасиеттерін қалпына келтіреді.
- Тұрақтылық. Алдыңғы қасиетіне байланысты поликарбонат өнімдерін қайта өңдеуге болады.
- Өрт қауіпсіздігі. Тұтану температурасы поликарбонаттың балқу температурасынан айтарлықтай асып түседі, ол шамамен 570 ° C.
- Химиялық төзімділік. Осы қасиетінің арқасында материал әртүрлі агрессивті орталарда сәтті қолданылады.
Кемшіліктер
Айта кетейік, поликарбонат жоғарыда аталған барлық артықшылықтарға ие, егер оның құрамдас макромолекулаларының молекулалық салмағы 25 000-нан жоғары болса ғана. Әйтпесе, олөте нәзік және балқу температурасы әлдеқайда төмен. Технологияны бұза отырып жасалған поликарбонаттың құрамында молекулалық салмағы төмендетілген молекулалардың едәуір көп саны болуы мүмкін, бұл оның беріктігі мен өнімділік сипаттамаларына теріс әсер етеді.
Поликарбонаттардың тағы бір маңызды кемшілігі - олардың ультракүлгін сәулеленуге төзімділігі төмен. Дегенмен, бүгінде полимерді ультракүлгін сәулелердің тікелей әсерінен қорғай алатын технологиялар бар. Бұл әдетте өнімді өндіру кезеңінде поликарбонатпен біріктірілген қорғаныс пленкаларымен жасалады. Поликарбонатты қолданудағы тағы бір шектеуші фактор оның жоғары термиялық кеңеюі болып табылады.
Физикалық және механикалық қасиеттері
- Сыну көрсеткіші - 1,5850.
- Тығыздық (25°C температурада) - 1,20 г/см3.
- Шыны ауысу температурасы - 150 °C.
- Жұмсарту температурасы 220-230 °C.
- Ыдырау температурасы >320 °C.
- Аязға төзімділік, °C < -100
- Созылу күші - 65-70 МПа.
- Иілу күші - 95 МПа.
- Меншікті жылу сыйымдылығы - 1090-1255Дж/(г К).
- Жылуөткізгіштік 0,20 Вт/(м К).
- Термиялық сызықтық кеңею коэффициенті -1(5-6) 10-5 °C.
- Бринелл қаттылығы - (784-980) 105 Па.
Жасуша және монолитті поликарбонат
Ұялы поликарбонат – бірнеше қабат пластиктен тұратын панель, олардың арасында бойлық қабырғалары барқаттылық. Мұндай жапырақ контекстінде бал ұясына ұқсайды, ол өз атын алды. Мұндай парақтарды суық күйде оңай бүгуге болады, ең аз иілу радиусына жетеді. Ұялы поликарбонат көбінесе сәндік қалқаларды салу және мөлдір шатырларды салу үшін қолданылады.
Монолиттік поликарбонаттың соққыға төзімділігі мен мөлдірлігі жоғары. Маңызды артықшылығы - монолитті поликарбонаттың жоғары ыстыққа төзімділігі, балқу температурасы айтарлықтай жоғары, бұл оны 120 ° C-қа дейінгі температурада қорқынышсыз пайдалануға мүмкіндік береді. Оның тағы бір маңызды қасиеті - аязға төзімділік, бұл пластмассадан жасалған бұйымдарды минус 50 ° C-қа дейінгі температурада пайдалануға мүмкіндік береді.
Поликарбонатты пайдалану
Құрылыс. Жоғары мөлдірлігі мен жеңілдігінің арқасында поликарбонат сәулетшілерге ең батыл жобаларын жүзеге асыруға көмектеседі. Сонымен қатар, құрылымның салмағы, дәстүрлі түрде қолданылатын шыныға қатысты, іргетастарға жүктемені айтарлықтай азайтуға, демек, материалдарды үнемдеуге мүмкіндік береді. Сонымен қатар, поликарбонаттың жылу оқшаулау қасиеттері бар, егер оның жасушалық әртүрлілігі туралы айтатын болсақ. Ол бассейндер мен стадиондарға, автотұрақтар мен супермаркеттерге, ғимараттар мен қысқы бақтар арасындағы өткелдерге арналған мөлдір құрылымдарды жасау үшін қолданылады. Бұл материал бағбандар арасында да танымал. Жылыжайлар үшін поликарбонат барған сайын қолданылады. Оның балқу температурасы тіпті ең ыстық жазда да атмосфералық деңгейден айтарлықтай жоғары, сондықтан маңыздыКүн жылуы бұл полимерге зиян тигізбейді
- Электроника. Ноутбуктер, смартфондар, ойнатқыштар, үй компьютерлері және т.б. үшін корпустар мен қорғаныс жабындары поликарбонаттан жасалған. Осы полимердің арқасында сенсорлық экран технологиясы көпшілікке жете алды. Ол биометриялық төлқұжаттарды жасау үшін қолданылады.
- Жарнама. Поликарбонат жеңіл құрылымдарды, маңдайшаларды, таблоларды, үш өлшемді әріптерді және т.б. жасау үшін қолданылады. Мұның бәрі өте күрделі ерекше формаларға ие болуы мүмкін. Сондай-ақ олардың монолитті пластмассадан жасалған парақтары жарнамалық құрылымдарды вандализмге қарсы қорғау үшін қолданылады.
- Оптикалық дискілер. 1980 жылдардан бастап поликарбонат компакт-дискілердің артқы жағын жасау үшін пайдаланылды. Бүгінде ол сыйымдылығы жоғары DVD дискілерін жасау үшін де қолданылады.
- Автокөлік және ұшақ өнеркәсібі. Әуе кемелерін жасау үшін дәстүрлі түрде жоғары беріктігі мен жеңілдігі бар соңғы материалдар қолданылады, бұл поликарбонатқа да тән. Ол жауынгерлер кабиналарының күмбездерін және ғарышкерлер мен ұшқыштардың дулығаларына арналған шыны жасау үшін қолданылады. Автокөліктер үшін поликарбонат тек әйнекке ғана емес, сонымен қатар фарлар мен люктерге де қолданылады.
- Медицина. Поликарбонатты қолданудың өте маңызды саласы медициналық аспаптар жасау болды. Бұл материалдың улы емес және жоғары биоүйлесімділік сияқты артықшылықтарының, сондай-ақ дененің осы пластикке иммундық реакциясының болмауының арқасында мүмкін болды. Ал оның беріктігі мен мөлдірлігінің арқасында ол шыны және металл қорытпаларымен бәсекеге түсті. бұйымдар мен жабдықтар,Бұл материалды қолдану арқылы жасалған заттар адам ағзасының тіндері мен сұйықтықтарын бақылау үшін қолданылады. Сонымен қатар, поликарбонаттардың жоғары балқу температурасы оларға ең заманауи зарарсыздандыру әдістеріне – жылу, радиация, ультракүлгін сәулелерге ұшырауға мүмкіндік береді.
- Оптика. 2000 жылдары әртүрлі жұмыс кезінде көзді қорғайтын өнеркәсіптік қорғаныс көзілдіріктері үшін поликарбонатты линзалар жасала бастады. Мұндай бұйымдар басқа пластикалық линзаларға қарағанда ондаған есе күшті, оларға соққы болған жағдайда олар фрагменттерді таратпайды, оларды тырнау қиынырақ. Біртіндеп поликарбонат күнделікті көзілдірік линзалары үшін де қолданыла бастады. Қауіпсіздік қасиеттеріне байланысты мұндай линзалар балалар көзілдірігі, мотоцикл дулыға көзілдірігі үшін жиі қолданылады.
- Басқа аймақтар. Бүгінде поликарбонаттың біздің өмірімізге берік орныққаны сонша, тек мегаполистердің ғана емес, шалғай ауылдардың тұрғындары да осы пластиктің бір бөлігі болып табылатын өнімдерді күнделікті кездестіреді. Одан шарикті қаламдар, фонарьлар, компьютерлік тышқандар, үтіктер мен шәйнектер, шарап бөтелкелеріне арналған тығындар, жиһаз бөліктері, сұйықтықтарды ішуге арналған контейнерлер және тіпті орау пленкасы жасалады.
