Polycarbonate là gì?

Nhựa polycarbonate, thường được biết đến với tên gọi nhựa PC, là một loại nhựa nhiệt dẻo không có cấu trúc tinh thể rõ ràng và có tính trong suốt hoặc phần lớn trong suốt. Mặc dù chúng có sẵn trong nhiều màu sắc trong suốt và mờ khác nhau trên thị trường, nguyên liệu của chúng cho phép lượng ánh sáng bên trong tương tự như kính thông thường được sử dụng trong cửa sổ và các thiết bị hiển thị khác. Các polymer polycarbonate được sử dụng để sản xuất nhiều loại sản phẩm và đặc biệt hữu ích khi độ bền va đập và/hoặc độ trong suốt là yêu cầu như kính chống đạn và màn che bảo vệ. Kính mắt nhựa, thiết bị y tế, các linh kiện ô tô, quần áo bảo hộ, nhà kính, đĩa CD, DVD, Blu-ray và các thiết bị chiếu sáng bên ngoài là những ứng dụng phổ biến của nhựa PC. Polycarbonate cũng có đặc điểm chịu nhiệt rất tốt, do đó có thể được kết hợp với các hợp chất chống cháy mà không gây ra sự suy giảm đáng kể của vật liệu. Nhựa polycarbonate được coi là nhựa kỹ thuật vì nó được sử dụng để sản xuất các sản phẩm hiệu quả và bền hơn, như các bề mặt giống kính chịu va đập. Polycarbonate cũng có lợi thế là rất linh hoạt. Tương tự như tấm kim loại nhôm, nó có thể được sản xuất ở nhiệt độ phòng mà không gãy hoặc vỡ. Mặc dù nhiệt độ cao làm cho việc uốn cong dễ dàng hơn, nhưng ngay cả các góc uốn nhỏ cũng có thể được thực hiện mà không cần nhiệt độ. Tấm nhựa polycarbonate rất hữu ích trong các tình huống nguyên mẫu khi tấm kim loại không khả thi do tính chất này, ví dụ như khi cần độ trong suốt hoặc khi cần một vật liệu không dẫn điện với tính cách điện tốt cho một dự án xây dựng nhà cửa hoặc kinh doanh.

Xem thêm:  Nhựa PFA là gì?

Đặc tính nhựa Polycarbonate

Máy tính cá nhân được phân loại là một loại nhựa nhiệt dẻo, có nghĩa là vật liệu này phản ứng với nhiệt độ. Ở nhiệt độ chảy, các vật liệu nhiệt dẻo sẽ trở thành chất lỏng. Khả năng của nhựa nhiệt dẻo để được nung chảy, làm lạnh và làm nóng lại mà không bị hư hỏng là một đặc điểm quan trọng. Nhựa nhiệt dẻo như Polycarbonate có khả năng trở thành chất lỏng thay vì bị cháy, cho phép chúng được dễ dàng đúc ép và tái chế sau đó. Trái lại, các polymer nhiệt cứng chỉ có thể được nung chảy một lần, thường trong quá trình đúc ép. Việc nung chảy lần đầu tiên sẽ khiến cho vật liệu nhiệt cứng tạo thành và gây ra một sự thay đổi hóa học không thể đảo ngược. Nếu được nung chảy lần thứ hai ở nhiệt độ cao, vật liệu nhiệt cứng sẽ đơn giản chỉ bị cháy. Điều này khiến cho vật liệu nhiệt cứng không thích hợp để tái chế. Polycarbonate cũng là một loại vật liệu không có cấu trúc tinh thể, có nghĩa là nó thiếu các tính chất được sắp xếp của chất rắn tinh thể. Nhựa không có cấu trúc tinh thể, khác với polymer tinh thể, có xu hướng mềm dần chứ không phải đột ngột như trường hợp của polymer tinh thể. Cuối cùng, Polycarbonate là một loại copolymer, có nghĩa là nó được tạo thành từ nhiều loại monomer khác nhau được kết hợp với nhau.

Sử dụng

Polycarbonate là một vật liệu tuyệt vời cho các ứng dụng cần độ trong suốt và khả năng chịu va đập tuyệt vời. Nó thường được sử dụng trong kính mắt vì nó là một lựa chọn nhẹ hơn so với kính và có tính lọc tia UV tự nhiên. Polycarbonate đã được Creative Mechanisms sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chúng tôi đã thấy PC có màu được sử dụng để giảm chói, ví dụ như che đi các biển đèn chiếu sáng trên đường. Các nhà sản xuất loại sản phẩm này thường sử dụng Polycarbonate có màu trên mặt biển hiệu của họ để bảo vệ đèn LED và đồng thời giảm chói. Một số ví dụ phổ biến nhất về PC bao gồm:

• Bộ phân tán và ống ánh sáng cho đèn LED
• Bảo vệ máy móc
• Khuôn trong suốt cho đúc urethane và silicone
• Mô hình in 3D
• Cửa sổ trong suốt trên các mô hình nguyên mẫu
• Ống trong suốt cho các mô hình thiết bị thể thao.

Xem thêm: Chống tĩnh điện là gì?

PC cho in 3D

Vì Polycarbonate là một loại vật liệu nhiệt dẻo, nó có thể được in bằng kỹ thuật FDM bởi một số máy in 3D. Vật liệu này được mua dưới dạng sợi, sau đó được đun nóng và đặt vào hình dáng 3D mong muốn bởi máy in 3D. Màu sắc của PC được sử dụng cho in 3D thường giới hạn chỉ trong màu trắng. Đối với việc in 3D trên máy FDM, cũng có sẵn các hỗn hợp PC/ABS.

Polycarbonate được sử dụng như thế nào?

Nhựa polycarbonate, giống như các loại nhựa khác, được sản xuất bằng cách chưng cất nhiên liệu hydrocarbon thành các phân đoạn nhẹ hơn, nhiều trong số đó sau đó được trộn với các chất xúc tác khác để tạo ra các polymer.

Polycarbonate có độc hại không?

Do việc giải phóng Bisphenol A (BPA) trong quá trình thủy phân, tức là sự phân hủy do tiếp xúc với nước, một số loại polycarbonate có thể gây nguy hiểm trong các tình huống tiếp xúc với thực phẩm. Các loại polycarbonate phổ biến nhất được tạo thành từ sự kết hợp của BPA và COCl2, tuy nhiên các loại polycarbonate không chứa BPA đã trở nên phổ biến hơn trong các ứng dụng yêu cầu sử dụng thực phẩm hoặc nước dễ hư hỏng. Nhiều nghiên cứu về BPA đã được tiến hành, với kết quả đôi khi gây tranh cãi vì chúng cho thấy mối liên hệ giữa nguồn tài trợ và đánh giá rủi ro. Đa số các nghiên cứu do chính phủ tài trợ cho thấy BPA là một vấn đề về sức khỏe, nhưng một số nghiên cứu do ngành công nghiệp tài trợ lại cho thấy không có tác động y tế đáng kể. Mặc dù có những kết quả khác nhau về tác hại của BPA, nhưng việc giải phóng các dạng cụ thể của polycarbonate đã được liên kết với nó. Do đó, các sản phẩm polycarbonate không chứa BPA đã trở nên phổ biến.

Nhược điểm của Polycarbonate 

Polycarbonate được biết đến với khả năng chống va đập mạnh, tuy nhiên nó lại rất dễ bị trầy xước. Do đó, các bề mặt trong suốt như kính polycarbonate trong cặp kính thường được phủ lớp chống trầy xước để bảo vệ.

Lợi ích của Polycarbonate

Độ bền, tính trong suốt, khả năng chịu thời tiết và tính linh hoạt của polycarbonate là những đặc tính đã khiến nó trở thành vật liệu phổ biến trong nhiều lĩnh vực. Polycarbonate cũng ít độc hại hơn nhiều loại polymer khác, và việc tái chế dễ dàng cũng làm tăng tính thân thiện với môi trường của nó. Hơn nữa, có thể sử dụng nhiều chất chống cháy để tăng khả năng chịu nhiệt mà không ảnh hưởng đến các tính năng khác. Polycarbonate vượt trội hơn tất cả các loại nhựa khác trên thị trường.