Поликарбонат

Поликарбонаты (ПК) представляют широкий ряд высокотехнологичных термопластов преимущественно для инженерных применений. Эти полимеры характеризуются высокой ударной вязкостью и прозрачностью. Они принадлежат тому семейству полиэфиров, в котором повторяющаяся единица связана с эфиром угольной кислоты и дигидроксисоединением. ПК получают поликонденсацией натриевой соли бисфенола А (Б ФА) и фосгена в метиленхлориде/воде. Другими способами производства являются полимеризация в растворе, трансэтерификация БФА с фенилкарбонатом и полимеризация с раскрытием цикла циклических мономеров.

скелета. Высокая температура плавления создает трудности при обработке ПК, поскольку его приходится перерабатывать близко к температуре термодеструкции. ПК имеет небольшую степень кристалличности; кристаллическая фаза возникает при термообработке. Высокая ударная прочность является следствием сочетания относительно высокого порядка в аморфных областях и сильного беспорядка в кристаллической фазе полимера. Высокая ударная прочность сохраняется, однако лишь ниже критической толщины ПК. Для формованных изделий хорошие ударные характеристики имеют место только для листов толщиной не свыше ~5 мм. Более толстые листы демонстрируют гораздо худшие ударные свойства и повышенную хрупкость. Молекулярная масса коммерческих ПК лежит в диапазоне от 20 000 до 50 000. Этот параметр тесно связан со свойствами расплава, поэтому высокомолекулярные полимеры можно перерабатывать только отливкой из раствора. ПК имеет хорошую оптическую прозрачность (85-90%) и высокий показатель преломления, что важно во многих приложениях. УФ-свет и вода оказывают на П К неблагоприятное воздействие, поэтому приходится применять стабилизаторы против УФ-излучения. При использовании ПК вне помещения это может приводить к микрорастрескиванию поверхности листов.

Термодеструкция ПК происходит при температуре выше 300 "С. Механизм деструкции включает в себя разрыв цепей; основными продуктами разложения являются диоксид углерода и БФА. В меньшей степени выделяются монооксид углерода и метан. Основные свойства ПК представлены в табл. 1.9.

Основное применение ПК — это остекление, в особенности в авиационной промышленности. ПК также начинает заменять стекло на предприятиях, в школах и коммерческих зданиях, потому что он имеет гораздо более высокую стой кость к раскалыванию (в 250 раз выше, чем у безопасного стекла). Другая область применения ПК связана с заменой стекла в изделиях из безопасного стекла и различных козырьках Высокий показатель преломления позволяет использовать его в оптических устройствах, например для изготовления контактных линз. Еще одна область применения относится к электротехнической и электронной промышленности. Детали, отлитые из ПК, используются в качестве гнезд для электрических компонентов и основы для печатных плат; ПК является основным компонентом композиции, из которой изготавливают компакт-диски. ПК используется в приложениях, требующих прочных легких материалов. Пена низкой плотности из ПК имеет в два раза более высокую прочность, чем металлы, и в нее можно вколачивать гвозди и вворачивать шурупы. Крайне высокая ударная

прочность достигается в ПК, армированном углеродными волокнами (в 7 раз выше, чем у неармированного ПК). ПК также может служить антипире-ном; в этом случае в него вводится тетрабромбисфенол в качестве сомономера.

Для вторичной переработки ПК используют различные технологии в зависимости от того, в каком качестве будет применяться полимер. Если он будет использоваться для изготовления компакт-дисков, то полимер необходимо отделить от металлических примесей. Вторичная переработка посредством переплавления не используется из-за близости температур плавления и термодеструкции ПК. Чаще всего используется грануляция.

Внедрением в ПК различных производных Б ФА получают полимерные материалы с заданными свойствами. Производные блоксополимеры ПК и силиконовых полимеров, а также смеси ПК и ПБТ имеют лучшие термические свойства, чем ПК. Добавление в композицию ~5 % АБС-пластика увеличивает стойкость к нагружению и снижает склонность к растрескиванию.