Placa de PC de hojas de policarbonato transparente
Estructura molecular y propiedades básicas.
Resistencia a impactos ultraalta: los anillos de benceno en la cadena molecular de PC proporcionan un soporte rígido, mientras que los enlaces éter (-O-) y los grupos carbonato (-C(=O)-O-) imparten flexibilidad a los segmentos de la cadena, formando una red molecular que combina rigidez y flexibilidad. Su resistencia al impacto con entalla Charpy alcanza 800-1200 J/m (norma ISO 179), 15-20 veces la del vidrio ordinario (aproximadamente 50 J/m) y 5-8 veces la del PMMA (aproximadamente 100-150 J/m). Incluso a -40°C, mantiene una resistencia al impacto de ≥500 J/m (los plásticos comunes como el PS tienen una resistencia al impacto que cae bruscamente a <50 J/m a -20°C).
Excelente claridad óptica: la lámina de PC cuenta con una transmitancia de luz de ≥89 % (cerca de 92 % para el vidrio), una turbidez de ≤1 % (en comparación con el 2 %-3 % para el acrílico común), un brillo superficial de ≥110 GU (alto brillo, claridad visual) y es incolora y transparente (comparable al vidrio de calidad óptica). Es adecuado para aplicaciones que requieren una transmisión de luz extremadamente alta, como iluminación de invernaderos y ventanas con pantallas de visualización.
Alta temperatura de transición vítrea (Tg): La Tg es de aproximadamente 145-150 °C (la PC común es de 140-150 °C, y algunos grados resistentes a altas temperaturas alcanzan los 160 °C). Esto significa que el material mantiene la rigidez (resistencia al ablandamiento y la deformación) por debajo de 145°C y puede soportar temperaturas breves de 180-200°C (los plásticos comunes como el PVC tienen una Tg de sólo 70-80°C y son propensos a deformarse a altas temperaturas).
Excelente fluidez de procesamiento: el índice de flujo de fusión (MFR, a 260 °C/2,16 kg) suele ser de 5 a 30 g/10 min (esto se puede ajustar mediante la formulación: se usa un MFR más bajo para mejorar la rigidez en paneles gruesos, mientras que un MFR más alto se usa para moldeo por inyección complejo de paneles delgados). Esto es ligeramente menor que el ABS (5-30 g/10 min), pero permite un procesamiento estructural complejo mediante procesos de termoformado como el conformado al vacío y el doblado en caliente.
Excelente rendimiento general
Alta resistencia y peso ligero: Resistencia a la tracción ≥60-70 MPa (PC común: 60-80 MPa, acrílico: 70-80 MPa pero con poca resistencia al impacto), resistencia a la flexión ≥90-110 MPa y módulo elástico ≥2200-2400 MPa. Al mismo tiempo, su densidad es de sólo 1,20-1,22 g/cm³ (aproximadamente la mitad que la del vidrio y un tercio que la del aluminio), consiguiendo propiedades tanto de resistencia estructural como de ligereza (por ejemplo, reducir el peso de grandes claraboyas reduce el coste de las estructuras de soporte).
Resistencia a la intemperie y a los rayos UV: El PC no modificado es susceptible a la rotura de la cadena molecular (lo que provoca coloración amarillenta y fragilidad) bajo una exposición prolongada a los rayos ultravioleta (UV). Sin embargo, al agregar estabilizadores de luz de aminas impedidas (HALS) y absorbentes de rayos UV (como los benzotriazoles), las láminas de PC pueden lograr una capa protectora contra los rayos UV (de 0,1 a 0,3 mm de espesor) que permanece libre de color amarillento durante diez años. (El PC común sin tratar muestra un color amarillento notable después de solo uno o dos años de uso en exteriores). Por ejemplo, una lámina de PC coextruida de dos capas (con una capa exterior protectora contra los rayos UV y un sustrato interior transparente) exhibe un cambio de color de ΔE ≤ 1,5 (casi imperceptible para el ojo humano) después de 5.000 horas de exposición al aire libre, mientras conserva una resistencia al impacto ≥90 %.
Retardante de llama y resistencia al fuego: El índice de oxígeno (OI) de la PC común es aproximadamente 26-28 (clasificado como material retardante de llama, pero que no cumple con estándares estrictos de protección contra incendios). Al agregar resinas epoxi bromadas y retardantes de llama a base de fósforo (como TPP), el OI se puede aumentar a ≥32. Cumple con los estándares UL94 V-0 (autoextinguible dentro de los 10 segundos posteriores a la retirada de la llama, sin ignición por goteo) o V-2 (goteo pero sin combustión sostenida), lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren alta protección contra incendios (como gabinetes de equipos electrónicos y eléctricos y particiones de edificios públicos).
Autoextinguible y de baja toxicidad por humo: Genera poco humo (más de un 60% menos que el PVC) durante la combustión y no libera gases halógenos tóxicos (el PC, respetuoso con el medio ambiente, utiliza un sistema retardante de llama libre de halógenos). Cumple con el grado de rendimiento de combustión B1 (retardante de llama) para materiales de construcción o con el estándar GB 8624-2012.
Procesamiento de precisión y estabilidad dimensional
Procesabilidad: las láminas de PC se pueden procesar a través de una variedad de procesos, incluida la extrusión (rango de espesor de 1 a 20 mm, ancho ≤ 3000 mm), termoformado (como conformado al vacío en superficies curvas complejas), corte CNC (punzonado/fresado de precisión) y doblado en caliente (conformado por calentamiento localizado), satisfaciendo diversas necesidades en arquitectura, industria, electrónica de consumo y otros campos. Por ejemplo, la tolerancia de espesor de las láminas extruidas es de ±0,2 mm (las láminas de plástico comunes son de ±0,3 mm) y el espesor mínimo de pared de las piezas termoformadas puede alcanzar los 0,8 mm (se pueden formar estructuras complejas de una sola vez).
Estabilidad dimensional: El coeficiente de expansión térmica lineal es 6,5 × 10⁻⁵/°C (el vidrio común es 8,5 × 10⁻⁶/°C, pero el PC debe considerar las fluctuaciones de temperatura). La tasa de cambio dimensional es ≤ 0,3 % dentro del rango de -40 °C a 120 °C (el acrílico común es de 0,5 % a 0,7 %), lo que lo hace adecuado para aplicaciones que requieren tolerancias estrictas, como ventanas de instrumentos de precisión.
Tasa de absorción de agua: Tasa de absorción de agua ≤ 0,2% (el PA6 común es 1,5% - 2%, que es propenso a cambios dimensionales debido a la absorción de agua). No se requiere secado previo para su uso en ambientes normales (el rendimiento es básicamente estable después de un almacenamiento breve en un ambiente húmedo).
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