Qu’est-ce que la résine polycarbonate ?
La résine polycarbonate est un type de plastique technique et compte parmi les cinq principaux plastiques techniques d’usage général. Parmi les plastiques techniques à usage général, la résine polycarbonate est la seule à être incolore et transparente, et sa transparence est si élevée qu’elle peut être comparée à celle du verre.
Elle présente également la plus grande résistance aux chocs de tous les plastiques techniques d’usage général et, comme elle contient deux anneaux de benzène dans sa chaîne principale, elle est autoextinguible, c’est-à-dire qu’elle ne se propage pas même si elle prend feu. La résine de polycarbonate est très facile à mettre en œuvre, car elle est compatible avec la plupart des techniques de moulage de base des matières plastiques.
Toutefois, bien que les fissures et les ruptures soient rares, il convient de noter qu’elle est sensible à la fatigue et aux rayures, ainsi qu’aux alcalis et aux solvants organiques.
Utilisations des résines polycarbonates
Les résines de polycarbonate sont utilisées dans un grand nombre d’applications en raison de leur excellente résistance à un large éventail de conditions et de leur facilité de mise en œuvre. Voici quelques exemples d’applications des résines polycarbonates, ainsi que leurs caractéristiques.
1. Transparence
En raison de sa grande transparence, la résine polycarbonate est utilisée dans des applications optiques telles que les verres de lunettes, les objectifs d’appareils photo et les substrats de CD et de DVD.
2. Résistance aux chocs
En raison de sa forte résistance aux chocs, elle est également utilisée dans les matériaux pare-balles et ne présente pratiquement aucun risque de fissuration lorsqu’elle est utilisée dans des environnements généraux.
3. Résistance aux intempéries
Résistant aux rayons ultraviolets et ne se détériorant pas facilement, elle conserve sa grande résistance pendant une longue période lorsqu’elle est utilisée à l’extérieur. La résine polycarbonate est utilisée pour des applications extérieures telles que les matériaux de surface des toitures et des panneaux solaires, ainsi que pour les lentilles des phares automobiles, les rails de toit et les poignées de porte. De plus, ces dernières années, elle a été adaptée aux méthodes de moulage utilisant les imprimantes 3D, ce qui la rend de plus en plus adaptée à un large éventail d’applications.
4. Stabilité dimensionnelle
En raison de sa grande stabilité dimensionnelle, la résine polycarbonate est utilisée pour les coques de smartphones.
Méthodes de production de la résine de polycarbonate
Il existe deux méthodes de production industrielle de la résine de polycarbonate : la polymérisation interfaciale et l’échange d’esters. La densité diffère selon la méthode de fabrication, et des modificateurs peuvent être ajoutés au polycarbonate pour en faire un matériau de résine encore meilleur.
1. Méthode de polymérisation interfaciale
Cette méthode produit du polycarbonate en ajoutant du chlorure de carbonyle à une solution de bisphénol A en suspension dans de l’hydroxyde de sodium aqueux et du chlorure de méthylène ou du chlorobenzène, qui subit une réaction de polymérisation par condensation à l’interface entre la phase aqueuse et la phase huileuse. Par rapport à la méthode d’échange d’esters, les conditions de réaction sont plus douces, ce qui permet de produire des polycarbonates d’une large gamme de poids moléculaires, du plus faible au plus élevé.
Après la polymérisation, la résine de polycarbonate est dissoute dans la phase huileuse et le polycarbonate granulaire est obtenu par un processus de purification de séparation et de neutralisation, un processus de récupération des polymères et un processus de séchage.
2. Méthode d’échange d’esters
Cette méthode permet de produire du polycarbonate en faisant fondre et en mélangeant du bisphénol A et du diphénylcarbonate en présence d’un catalyseur et en procédant à une polycondensation tout en récupérant le phénol à haute température et sous pression réduite, sans utiliser de solvants. Le phénol récupéré est réutilisé comme matière première pour le diphénylcarbonate. Le polycarbonate résultant est obtenu à l’état fondu et peut être granulé en produits, ce qui rend cette méthode de synthèse plus simple que la méthode de polymérisation interfaciale en termes de post-traitement.
Autres informations sur les résines de polycarbonate
1. Part du marché mondial des résines de polycarbonate
Les résines de polycarbonate sont utilisées dans une très large gamme d’applications et les sites de production sont situés dans différentes régions. En termes de capital, les fabricants américains représentent 36 %, les fabricants européens, principalement d’Allemagne et de Belgique, 25 %, et les fabricants japonais tels que Mitsubishi Chemical, Teijin et Idemitsu Kosan 38 %. Globalement, les entreprises japonaises sont très compétitives.
2. Transformation de la résine de polycarbonate
La résine de polycarbonate est une résine thermoplastique qui se ramollit lorsqu’elle est chauffée. Elle peut être coupée comme la résine acrylique, pliée à la chaleur et soudée avec des solvants.
Elle peut également être utilisée de manière similaire au travail des métaux pour créer des pièces qui utilisent ses propriétés. C’est pourquoi un certain nombre d’entreprises vivent de la transformation de la résine de polycarbonate.