PC

El policarbonato de bisfenol, PC o plástico de ingeniería, tiene diversas cualidades, como gran resistencia a los impactos, así como su transparencia. Con él, nosotros fabricamos escudos para anti-disturbios

Síntesis

La reacción global se puede escribir:

Las dos moléculas principales que intervienen en la síntesis del policarbonato son el bisfenol A y el fosgeno.

El primer paso de la síntesis implica el tratamiento de bisfenol A con hidróxido de sodio, que deprotona los grupos hidroxilo (-OH) de los bisfenol A.

(HOC₆H₄)₂CMe₂ + 2 NaOH → (NaOC₆H₄)₂CMe₂ + 2 H₂O

El difenóxido ((NAOC₆H₄)₂CMe₂) reacciona con fosgeno para dar un cloroformiato, que posteriormente es atacado por otro fenóxido. La reacción neta del difenóxido es:

(NaOC₆H₄)₂CMe₂ + COCl₂ → 1/n [OC(OC₆H₄)₂CMe₂]_n + 2 NaCl

El proceso de polimeración del PC se denomina policondensación lineal, en la que sus cadenas poseen una estructura lineal -O-CO-O. La macromolécula de PC esta formada por largas cadenas paralelas con pocos enlaces entre ellas. 
El monómero resultante sería este:

Ventajas

Debido a esta estructura lineal este material es clasificado como termoplástico, ya que es susceptible de moldearse por calor y endurecerse por el frío tantas veces como se quiera debido a que no sufre, durante este proceso, ninguna transformación química, solamente un cambio físico. Esta disposición lineal también permite que al aplicar una energía sobre este material las cadenas se deslicen unas contra otras absorbiendo la energía bajo forma de deformación plástica y confiriendo una alta resistencia al impacto. Dentro de los termoplásticos, tienen una buena resistencia térmica.

Otra consecuencia de su estructura lineal es que determinados disolventes son capaces de separar las cadenas y disolver el PC. Debido a su composición química este polímero presenta una baja densidad, un alto índice de refracción y un bajo número de Abbe. A pesar de su gran resistencia al impacto, son fácilmente rayables y para determinadas aplicaciones debe protegerse con lacas endurecedoras. La poca cristalinidad de este plástico le confiere una elevada transparencia y puede utilizarse para la fabricación de ventanas, visores, lentes…


Este material tiene propiedades similares al vidrio (transparencia, resistencia al rallado si lleva lacas...) pero es mas resistente al impacto, debido a que genera deformación plástica,y al romperse no se resquebraja ni crea bordes cortantes. Además su producción es, por lo general, más barata.

Datos

• Densidad: 1,20 g/cm3
• Rango de temperatura de uso: -100 °C a +135 °C
• Punto de fusión: apróx. 250 °C
• Índice de refracción: 1,585 ± 0,001
• Índice de transmisión lumínica: 90% ± 1%

• Se raya muy fácilmente y no tiene fácil reparación a diferencia del metacrilato.

• Calor Específico: aprox. 1200 J
• Coeficiente de Expansión Térmica: 65×10−6 - 70×10−6 K-1
• Temperatura Máxima de Utilización: 115 - 130 °C
• Temperatura Mínima de Utilización: -135 °C
• Temperatura de deflexión en Caliente - 0,45 MPa: 140 °C
• Temperatura de deflexión en Caliente - 1,8 MPa: 128 - 138 °C
• Los costes son muy variados

Aplicación

Empleamos el policarbonato para fabricar escudos para anti-disturbios. Es conveniente que sean de este material porque es reciclable hasta cierto punto, es transparente, pero tiene muy buena resistencia al impacto.
Para fabricarlos empleamos el denominado moldeo por inyección. Consiste en calentar el plástico para luego inyectarlo en un molde de acero previamente diseñado específicamente según la petición del comprador. Al inyectarlo con considerable presión, el plástico rellena todos los recovecos del molde, por lo que el molde no debe tener debe tener defectos.