Technické plasty: Polykarbonát (PC) – vlastnosti, aplikácie a vývoj (2)

Oblasti použitia polykarbonátu

(I) Oblasť elektroniky a elektrických spotrebičov

Izolačné materiály a kryty: Polykarbonát je vynikajúci izolačný materiál triedy E (120 °C), ktorý sa vyznačuje dobrou elektrickou izoláciou a rozmerovou stabilitou, a preto sa široko používa v elektronickom a elektrotechnickom priemysle. Môže sa použiť na výrobu rôznych elektronických súčiastok a krytov zariadení, ako sú vysokovýkonné zásuvky, nástenné zásuvky, konektory, kryty modemov, koncové póly a vyrovnávacie trubice optických káblov.

Napríklad kryty a komponenty kancelárskych zariadení, ako sú počítače, tlačiarne a kopírky, ako aj komunikačné zariadenia, sú väčšinou vyrobené z polykarbonátu. Ten nielenže poskytuje spoľahlivú izolačnú ochranu pre vnútorné presné elektronické súčiastky, ale vďaka dobrej spracovateľnosti tvarovaním ho možno tvarovať do rôznych zložitých tvarov, aby sa splnili rozmanité potreby dizajnu produktu.

Médiá na ukladanie dát: V oblasti ukladania dát majú optické disky ako dôležitý nosič informácií svoje substráty vyrobené prevažne z polykarbonátových materiálov. Polykarbonátové fólie sa tiež široko používajú v produktoch, ako sú kondenzátory, izolačné plášte, audiopásky a farebné videopásky. Laserové disky s vysokou hustotou záznamu vyrobené z polykarbonátu majú vynikajúci vysoký záznamový výkon a odolnosť, čo dokáže splniť požiadavky na vysokú kapacitu a vysokú spoľahlivosť ukladania dát v ére veľkých dát.

(II) Oblasť automobilového priemyslu

Ľahké komponenty: Vzhľadom na snahu automobilového priemyslu o energetickú účinnosť a vysoký výkon sa ľahká konštrukcia stala dôležitým smerom vývoja v automobilovom priemysle. Polykarbonát je vďaka svojej vynikajúcej odolnosti voči nárazom, tepelnej deformácii, dobrej odolnosti voči poveternostným vplyvom a vysokej tvrdosti veľmi vhodný na výrobu automobilových dielov. Môže sa použiť na výrobu rôznych komponentov pre osobné a ľahké nákladné vozidlá, ako sú tienidlá v osvetľovacích systémoch, prístrojové dosky, vykurovacie dosky, odmrazovače a nárazníky vyrobené z polykarbonátových zliatin.

Najmä v automobilových osvetľovacích systémoch, vďaka jednoduchému tvarovaniu a spracovaniu polykarbonátu, je možné súvisiace komponenty, ako sú hlavy žiaroviek, spojovacie diely a telesá žiaroviek, tvarovať do šošoviek. To výrazne zvyšuje flexibilitu dizajnu, uľahčuje výrobu a spracovanie a efektívne rieši technické výzvy, ktorým čelí tradičné sklo pri výrobe svetlometov. Okrem toho sa polykarbonát môže použiť na výrobu dielov, ako sú strešné okná automobilov. V porovnaní s tradičnými sklenenými materiálmi môže polykarbonát znížiť hmotnosť komponentov o 30 % až 50 %, čím sa dosiahne nízka hmotnosť automobilu bez kompromisov vo výkone a bezpečnosti produktu.

Interiérové komponenty: Polykarbonát sa môže použiť aj pri výrobe interiérových dielov automobilov, ako sú napríklad vnútorné obklady a kľučky dverí. Jeho dobrá prispôsobivosť farbeniu umožňuje interiérovým komponentom vykazovať bohatú škálu farieb a leskov, čím sa zlepšuje celková estetika a textúra interiéru vozidla a spotrebiteľom sa poskytuje lepší zážitok z jazdy.

(III) Oblasť stavebného priemyslu

Osvetľovacie a slnečné produkty: Polykarbonátové dosky sa široko používajú v stavebníctve. Polykarbonátové dosky vyrobené lisovaním alebo extrúziou vážia iba 50 % anorganického skla, ale ich tepelná izolácia je o 25 % lepšia ako u anorganického skla a ich rázová húževnatosť je 250-krát vyššia ako u bežného skla. Tieto vynikajúce vlastnosti im poskytujú zjavné technické výhody v stavebníctve, pričom približne jedna tretina sa používa v sklenených výrobkoch, ako sú okenné sklo a komerčné výklady.

Duté polykarbonátové slnečné clony a polykarbonátové osvetľovacie panely, ktoré sú vyrobené z polykarbonátu ako základného materiálu s rôznymi prísadami, sa vyznačujú nízkou hmotnosťou, tenkosťou, vysokou tuhosťou, odolnosťou voči deformácii, dobrou priepustnosťou svetla a vynikajúcou odolnosťou voči poveternostným vplyvom. Sú vhodné na výrobu slnečných tien, denných striech v halách, stropov bazénov a štadiónov a strešných krytov veľkých budov a skleníkov. Napríklad rozsiahle stavebné projekty, ako je strecha južnej železničnej stanice v Šanghaji a strešné okno športového centra Chongqing, použili polykarbonátové materiály, ktoré nielen dosahujú dobré svetelné efekty, ale dodávajú budovám aj jedinečné estetické čaro.

Dekoratívne materiály: Polykarbonát má dobrú prispôsobivosť farbeniu, s jasnými farbami a silnou dekoratívnosťou. Zároveň sa môže pochváliť vynikajúcou trvanlivosťou, dobrou odolnosťou voči rôznym korozívnym médiám, účinkom chladu a tepla, starnutiu a nárazom, vďaka čomu je vysoko kvalitným stavebným dekoračným materiálom. Dosky vyrobené z polykarbonátu s mramorovým vzhľadom a nízkopenivým vzhľadom dreva majú široké uplatnenie v stavebníctve a nábytkárskom priemysle, kde dokážu vytvoriť jedinečné dekoratívne štýly pre architektonické a bytové prostredie. Okrem toho sa polykarbonát môže použiť aj na výrobu dutých rebrovaných dvojstenných panelov, skleníkového skla a bezpečnostných prilieb v stavebníctve, čo zohráva dôležitú úlohu v oblasti bezpečnosti budov.

(IV) Lekárska oblasť

Zdravotnícke pomôcky: Polykarbonátové výrobky odolávajú sterilizácii parou, čistiacimi prostriedkami, zahrievaniu a vysokým dávkam žiarenia bez žltnutia alebo degradácie fyzikálnych vlastností počas sterilizačného procesu, a preto sa široko používajú v oblasti zdravotníckych zariadení. Môžu sa použiť na výrobu rôznych zdravotníckych pomôcok, ako sú zariadenia na hemodialýzu s umelou obličkou, vysokotlakové striekačky, chirurgické masky, jednorazové zubné nástroje, oxygenátory krvi, zariadenia na odber a skladovanie krvi a separátory krvi.

Tieto zdravotnícke pomôcky vyžadujú opakovanú sterilizáciu počas používania a dobrá stabilita polykarbonátu mu umožňuje splniť túto prísnu požiadavku, čím sa zabezpečí bezpečné používanie zdravotníckych pomôcok a poskytne ochrana zdravia pacientov.

Umelé orgány: Polykarbonát má tiež určitú biokompatibilitu, čo rozširuje jeho uplatnenie v medicíne na výrobu umelých orgánov. Napríklad pri výrobe umelých obličiek, umelých pľúc a iných umelých orgánov môže polykarbonát uplatniť svoje vynikajúce materiálové vlastnosti, čím poskytuje silnú podporu pokroku lekárskej technológie, pomáha pacientom zlepšiť kvalitu ich života a predlžuje ich dĺžku života.

(V) Ostatné oblasti

Balenie potravín

Polykarbonát sa môže používať v priemysle balenia potravín. Čisté polykarbonátové výrobky sú netoxické; riad z neho nevybledne ani sa nezafarbí pri kontakte s čajom, kávou atď., ani neovplyvní pôvodnú farbu a chuť jedla. Používa sa hlavne vo forme fólií na balenie potravín, ktoré vyžadujú dýchanie a kyslík, ako je zelenina a mäso. Môže sa tiež použiť na výrobu vedier na vodu, fliaš na nápoje, pohárov, detských fliaš, ako aj na balenie potravín, ako sú fľaše, misky a taniere.

Keďže však polykarbonátové výrobky môžu obsahovať bisfenol A (BPA), ktorý sa môže ľahko uvoľňovať pri vysokých teplotách alebo v silnom zásaditom prostredí, Európska únia zakázala používanie polykarbonátových materiálov v detských fľašiach obsahujúcich BPA. Z tohto dôvodu priemysel aktívne vyvíja alternatívy, ako napríklad PC bez obsahu BPA (napr. kopolyester Tritan), aby sa zabezpečila bezpečnosť obalov potravín.

Strojársky priemysel

V strojárskom priemysle sa polykarbonát môže použiť na výrobu rôznych komponentov, ako sú ozubené kolesá, závitovky, turbíny, ozubené tyče, vačky, tŕne, ložiská, remenice, pánty, prevodové reťaze, matice, podložky, nity, obežné kolesá čerpadiel, škrtiace ventily, potrubia na prívod mazacieho oleja, ako aj rôzne kryty, krycie dosky, nádoby a diely pre chladiace a chladiace zariadenia.

Vysoká pevnosť, odolnosť proti opotrebovaniu a dobrá rozmerová stabilita polykarbonátu mu umožňujú spĺňať požiadavky na používanie mechanických častí v zložitých pracovných podmienkach a zabezpečovať normálnu prevádzku mechanických zariadení. V leteckej a kozmickej výrobe je polykarbonát tiež nevyhnutným materiálom; úspešný vývoj nehorľavého polykarbonátu vytvoril lepšie podmienky pre jeho uplatnenie v tejto oblasti. Napríklad na americkom lietadle Boeing 747 je vyrobených 2 500 dielov z polykarbonátu, pričom každé lietadlo spotrebuje celkovo takmer dve tony polykarbonátu, čo plne demonštruje dôležité postavenie polykarbonátu vo výrobe špičkových strojov.

Materiály pre 3D tlač

Polykarbonát so svojimi vynikajúcimi technickými materiálovými vlastnosťami – bez zápachu, netoxický, s vysokou pevnosťou, vynikajúcou odolnosťou proti nárazu, nízkou mierou zmršťovania, ako aj dobrou retardáciou horenia a odolnosťou voči znečisteniu – slúži ako vysokokvalitný materiál pre 3D tlač. V oblasti 3D tlače sa polykarbonát môže použiť na výrobu zložitých tvarovaných komponentov prostredníctvom nanášania vrstiev po vrstvách, čím sa spĺňajú potreby personalizovaného prispôsobenia a malosériovej výroby, a tým sa poskytuje nový prístup k inovatívnemu vývoju vo výrobe.

Textilný priemysel

V textilnom priemysle sa polykarbonát môže použiť na výrobu textilných cievok, puzdier textilných strojov a podobne. Jeho dobrá odolnosť proti opotrebovaniu a mechanické vlastnosti mu umožňujú prispôsobiť sa pracovnému prostrediu textilných strojov, ktoré zahŕňa vysokorýchlostnú prevádzku a časté trenie, čím sa zlepšuje prevádzková účinnosť a životnosť textilných zariadení.