Was ist Polycarbonatharz?
Polycarbonatharze gehören zu den technischen Kunststoffen und sind einer der fünf wichtigsten technischen Allzweckkunststoffe. Unter den technischen Allzweckkunststoffen ist Polycarbonatharz der einzige farblose und transparente Kunststoff, dessen Transparenz mit der von Glas verglichen werden kann.
Es hat außerdem die höchste Schlagzähigkeit aller technischen Allzweckkunststoffe und ist, da es zwei Benzolringe in seiner Hauptkette enthält, selbstverlöschend, d. h. es breitet sich auch im Falle eines Brandes nicht aus. Polycarbonatharze sind sehr einfach zu verarbeiten, da sie mit den meisten grundlegenden Formtechniken für Kunststoffe kompatibel sind.
Obwohl Risse und Brüche nur selten auftreten, ist zu beachten, dass es anfällig für Ermüdung und Kratzer sowie für Laugen und organische Lösungsmittel ist.
Anwendungen von Polycarbonatharzen
Polycarbonatharze werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl von Bedingungen und ihrer einfachen Verarbeitung in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für Anwendungen von Polycarbonatharzen und ihre Eigenschaften.
1. Transparenz
Aufgrund seiner hohen Transparenz wird es in optischen Anwendungen wie Brillengläsern, Kameralinsen und CD- und DVD-Trägern eingesetzt.
2. Schlagzähigkeit
Aufgrund seiner hohen Schlagzähigkeit wird es auch in kugelsicheren Materialien verwendet und weist bei der Verwendung in allgemeinen Umgebungen fast keine Rissgefahr auf.
3. Witterungsbeständigkeit
Da es resistent gegen ultraviolette Strahlen ist und nicht so leicht beschädigt wird, behält es seine hohe Festigkeit über einen langen Zeitraum bei, wenn es im Freien verwendet wird. Es wird für Außenanwendungen wie Bedachungen und Oberflächenmaterialien für Solarpaneele sowie für Scheinwerfergläser, Dachreling und Türgriffe in Autos verwendet. Darüber hinaus wurde es in den letzten Jahren an Formgebungsverfahren mit 3D-Druckern angepasst, wodurch es sich zunehmend für eine Vielzahl von Anwendungen eignet.
4. Formbeständigkeit
Aufgrund seiner hohen Formbeständigkeit wird Polycarbonat für Smartphone-Hüllen verwendet.
Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatharzen
Es gibt zwei industrielle Herstellungsverfahren für Polycarbonatharze: Grenzflächenpolymerisation und Esteraustausch. Die Dichte ist je nach Herstellungsverfahren unterschiedlich, und dem Polycarbonat können Modifikatoren zugesetzt werden, um es zu einem noch besseren Harzmaterial zu machen.
1.Grenzflächenpolymerisation
Bei dieser Methode wird Polycarbonat durch Zugabe von Carbonylchlorid zu einer Suspensionslösung von Bisphenol A in wässrigem Natriumhydroxid und Methylenchlorid oder Chlorbenzol hergestellt, wodurch eine Kondensationspolymerisationsreaktion an der Grenzfläche zwischen der Wasser- und der Ölphase ausgelöst wird. Im Vergleich zur Esteraustauschmethode sind die Reaktionsbedingungen milder, und es können Polycarbonate mit einem breiten Spektrum an Molekulargewichten hergestellt werden, von niedrig bis hochmolekular.
Nach der Polymerisation wird das Polycarbonatharz in der Ölphase gelöst, und durch ein Trennungs- und Neutralisationsreinigungsverfahren, ein Polymerrückgewinnungsverfahren und ein Trocknungsverfahren wird körniges Polycarbonat gewonnen.
2. Esteraustauschverfahren
Bei dieser Methode wird Polycarbonat durch Schmelzen und Mischen von Bisphenol A und Diphenylcarbonat in Gegenwart eines Katalysators und Polykondensation unter Rückgewinnung von Phenol bei hoher Temperatur und vermindertem Druck ohne Verwendung von Lösungsmitteln hergestellt. Das zurückgewonnene Phenol wird als Ausgangsstoff für Diphenylcarbonat wiederverwendet. Das resultierende Polycarbonat wird in geschmolzenem Zustand gewonnen und kann zu Produkten pelletiert werden, was diese Synthesemethode im Hinblick auf die Nachbearbeitung einfacher macht als die Methode der Grenzflächenpolymerisation.
Weitere Informationen zu Polycarbonatharzen
1. Weltmarktanteil von Polycarbonatharzen
Polycarbonatharze werden in einem sehr breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, und die Produktionsstätten befinden sich in verschiedenen Regionen. Auf die amerikanischen Hersteller entfallen 36 %, auf die europäischen Hersteller, hauptsächlich aus Deutschland und Belgien, 25 % und auf die japanischen Hersteller wie Mitsubishi Chemical, Teijin und Idemitsu Kosan 38 %.
2. Verarbeitung von Polycarbonatharzen
Polycarbonatharz ist ein thermoplastisches Harz, das bei Erwärmung erweicht. Es kann wie Acrylharz geschnitten, mit Hitze gebogen und mit Lösungsmitteln geschweißt werden.
Es kann auch ähnlich wie Metall bearbeitet werden, um Werkstücke herzustellen, die seine Eigenschaften nutzen. Aus diesem Grund gibt es eine Reihe von Unternehmen, die von der Verarbeitung von Polycarbonatharzen leben.