7 loại nhựa bạn nên biết (Phần 4)

Trong bài viết hôm nay, chúng ta sẽ nói về loại nhựa cuối cùng - PC.

PC là tên viết tắt của polycarbonate, một loại nhựa tổng hợp dẻo dai, không màu, trong suốt. Nó là một loại polyme nhiệt dẻo có chứa các nhóm cacbonat trong cấu trúc hóa học của nó.

Lịch sử của PC

Ngay từ hơn 120 năm trước, đã có những nghiên cứu về PC. Chính Alfred Einhorn, một nhà hóa học người Đức, người đầu tiên phát hiện ra PC vào năm 1898. Tuy nhiên, sau 30 năm nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, vật liệu này gần như bị bỏ rơi vì quá tân tiến so với thời của nó để được thương mại hóa.

Nghiên cứu do Hermann Schnell và Daniel Fox thực hiện có thể coi là bước ngoặt cho sự phát triển của PC.

Năm 1953, nhà hóa học Bayer, Tiến sĩ Hermann Schnell đã phát hiện ra phản ứng hóa học giữa BPA, một chất lỏng dễ bay hơi có nguồn gốc từ benzen và phosgene, một loại khí độc và phản ứng mạnh được tạo ra bằng cách phản ứng carbon monoxide với clo, có thể được sử dụng để sản xuất polycarbonate mạch thẳng. . Và cũng trong năm đó, chỉ một tuần sau khi phát minh ra Schnell, nhà hóa học polymer Daniel Fox tại Công ty General Electric đã tổng hợp độc lập một polycarbonate phân nhánh.

Năm 1959, sản xuất polycarbonate quy mô công nghiệp bắt đầu, và nó dần trở nên nổi tiếng và được công chúng chấp nhận. Giờ đây, PC chắc chắn là vật liệu phát triển nhanh nhất trong số năm loại nhựa kỹ thuật nói chung (PA, POM, PBT, PPO và PC).

Các đặc điểm của PC

Tính chất vật lý

·PC là trong suốt.

·PC có khả năng chịu nhiệt cao. Vật liệu nhựa nhiệt dẻo trở thành chất lỏng ở điểm nóng chảy của chúng. Điểm nóng chảy của PC là 155 ℃ và nhiệt độ lệch nhiệt (nhiệt độ tại đó polyme biến dạng dưới một tải trọng xác định) của PC là 135 ℃, vì vậy nó có thể giữ lâu hơn ở nhiệt độ khắc nghiệt.

·PC có khả năng chống va đập cao.

·PC là một vật liệu vô định hình. Từ “vô định hình” có nghĩa là PC không có dạng tinh thể thực sự hoặc rõ ràng. Vật liệu vô định hình có nhiều khả năng mềm hơn trong một phạm vi nhiệt độ hơn là thể hiện sự chuyển đổi mạnh mẽ từ rắn sang lỏng, điều này giúp cho việc đúc và tái chế dễ dàng.

Tính chất hóa học

·PC có khả năng chống lại axit yếu, kiềm yếu và dầu trung tính, nhưng không chịu được tia cực tím và kiềm mạnh.

·PC có đặc tính quang học tốt. Tính chất quang học liên quan đến phản ứng của vật liệu chống lại sự tiếp xúc với bức xạ điện từ, đặc biệt là với ánh sáng nhìn thấy. PC có thể truyền khoảng 90% ánh sáng nhìn thấy - khả năng truyền ánh sáng tốt hơn nhiều loại kính.

·PC có khả năng chống thủy phân kém, vì vậy nó không thích hợp cho các sản phẩm tiếp xúc nhiều lần với hơi nước áp suất cao.

·PC là chất chống cháy tốt để ngăn chặn hoặc làm chậm sự lan truyền của đám cháy.

·PC có khả năng chống oxy hóa tốt, vì vậy nó thường được sử dụng để tạo thành một lớp ngăn cách trong lớp bề mặt của một số hạng mục nhất định.

Nhược điểm của PC

Mọi đồng tiền có hai mặt. PC cũng có một số nhược điểm nhất định.

·Chất độc hại. Một số loại polycarbonate nhất định có thể nguy hiểm do giải phóng BPA trong quá trình thủy phân. Tác hại tiềm ẩn đó là không thể tránh khỏi, vì BPA là thành phần thiết yếu để tạo ra polycarbonate.

·Khả năng chống trầy xước thấp. PC rất dễ bị trầy xước - đó là lý do tại sao một số thấu kính polycarbonate trong một cặp kính sẽ được phủ một lớp chống xước khác để bảo vệ.

Các ứng dụng của PC

Do những đặc tính đặc biệt của nó, PC có rất nhiều ứng dụng mà các vật liệu tương tự không có được.

·Chất dẻo kỹ thuật. PC có khả năng truyền ánh sáng tuyệt vời, khả năng chống va đập, sức mạnh và tính linh hoạt, cho phép đạt được nhiều lợi thế hơn về hiệu suất kỹ thuật so với kính vô cơ truyền thống. PC thường được dùng làm tấm lợp, vách tiêu âm hoặc tạo ra các vật liệu khác cần bền nhưng nhẹ. Năm 2005, lượng tiêu thụ PC hàng năm ở Trung Quốc đạt 140.000 tấn.

·Ô tô. Trong ngành công nghiệp ô tô, PC là vật liệu chủ đạo để chế tạo nhiều loại linh kiện như đèn pha, bảng điều khiển, tấm sưởi, bộ làm tan băng và cản va. Theo số liệu thu thập và phân tích của một số nước phát triển, tỷ lệ PC được sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử và ô tô rất cao, gần 40% đến 50%.

·Các thiết bị y tế. Vì những chiếc PC cao cấp nhất này có thể được khử trùng bằng hơi nước ở 120 ℃, bức xạ gamma hoặc bằng phương pháp ethylene oxide, nó cũng được sử dụng rộng rãi để sản xuất thận nhân tạo và máy lọc máu, hoặc các máy y tế khác cần bề ngoài trong suốt và khử trùng nhiều lần như ống tiêm , khẩu trang phẫu thuật, thiết bị nha khoa và máy tách tế bào máu.

·Lưu trữ dữ liệu. Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghệ thông tin, việc sản xuất đĩa compact, DVD và Blu-ray đã trở thành một ngành tiêu thụ chính của PC. Các sản phẩm tiêu biểu của sản xuất tấm / phim bao gồm các ứng dụng trong quảng cáo (bảng hiệu, màn hình, bảo vệ áp phích). Ngày nay, hơn 20% PC được sử dụng cho đĩa mỗi năm, với tốc độ tăng trưởng trung bình hàng năm trên 10%.

Ngoài những gì chúng tôi đã đề cập ở trên, PC còn đặc biệt hữu ích trong nhiều lĩnh vực khác, chẳng hạn như kính đeo mắt, mô hình in 3D, ống dẫn và bộ khuếch tán ánh sáng LED, bút máy, hành lý, v.v.