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Un mwbgpolicarbonato è un mwbwpolimero termoplastico ottenuto dall'mwcaacido carbonico, avente formula di struttura generale:

dove R è una catena alchilica derivata da un mwdgdiolo tipicamente mwdwaromatico. I policarbonati fanno parte, con molte distinzioni, delle resine mweapoliesteree. Il più importante è quello derivato dal mweqbisfenolo A.cite-ref-1[1]

La sigla DIN 7728 e 16780 del policarbonato è "PC".

• Storia

• Caratteristiche

• Applicazioni

• Note

• Voci correlate

• Altri progetti

• Collegamenti esterni

Nel 1898 mwggAlfred Einhorn studiò i policarbonati aromatici. Nel 1928 E. I. Carothers della mwgwDuPont studia egli stesso il materiale, ma la prima produzione industriale risale al 1953 ad opera di Hermann Schnell presso la mwhqBayer AG.cite-ref-2[2] Questo policarbonato era basato sul 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan (mwigBisfenolo A). Bayer iniziò la produzione massiva nel 1958 usando il marchio mwiwMakrolon. Nel 1973 seguì la mwjaGeneral Electric con la produzione del mwjqLexan (SABIC).cite-ref-0-3-0[3]

I policarbonati di mwlabisfenolo A hanno visto crescere molto il loro utilizzo per le loro particolari proprietà di trasparenza, resistenza termica e meccanica, proprietà elettriche e mwlqdurezza.

I policarbonati resistono agli acidi minerali, agli mwmaidrocarburi mwmqalifatici, alla mwmgbenzina, ai mwmwgrassi, agli oli, agli mwnaalcoli (tranne l'mwnqalcol metilico) e all'acqua sotto i mwng70 °C. Al di sopra di tale temperatura l'acqua attacca il polimero favorendo una graduale decomposizione chimica. La mwnwbiodegradabilità è scarsa e richiede tempi lunghi.

A seconda della polimerizzazione i policarbonati di mwoqbisfenolo A hanno mwogpesi molecolari medi che variano tra mwow20 000 e mwpa200 000.

I policarbonati con pesi tra mwpg22 000 e mwpw32 000 vengono processati per iniezione (mwqaviscosità intrinseca [ŋ]=0,45-0,58 dL/g a 30mwqq °C in mwqgdiclorometano), mentre quelli con pesi superiori a mwqw60 000 ([ŋ]=0,95 dL/g) hanno un'alta viscosità del fuso e devono essere processati in soluzione.

Le proprietà meccaniche, quali allungamento, carico a rottura, resistenza all'urto e alla flessione, mostrano un rapido aumento con il peso molecolare fino a raggiungere un plateau per valori del peso molecolare intorno ai mwrq22 000, peso per il quale è ancora garantita una buona lavorabilità per mwrgestrusione e mwrwstampaggio. Di fondamentale importanza ai fini delle applicazioni del policarbonato è la sua elevata mwsatenacità. Il policarbonato è sensibile all'intaglio, con conseguente riduzione della resistenza a fatica. In caso di usura può essere impiegato solo limitatamente.

Il policarbonato di bisfenolo-A presenta un elevato mwsgindice di rifrazione (mwsw1,584) dovuto al suo carattere mwtaaromatico. La trasparenza e l'assenza di colore permettono una permeabilità alla luce dell'89% nello spettro del visibile. Gli mwtqUV vengono assorbiti e causano ingiallimento, si utilizzano perciò degli stabilizzatori come i mwtgbenzotriazoli o delle protezioni applicate sulla superficie esposta agli agenti atmosferici. La trasparenza del policarbonato, unita alle proprietà meccaniche, fa di esso il sostituto naturale del vetro, a differenza del quale è curvabile a freddo.

Il policarbonato presenta una struttura molecolare stericamente impedita, ciò limita la libertà di rotazione attorno ai legami assiali della catena polimerica con conseguente irrigidimento della stessa. Di conseguenza l'impaccamento delle macromolecole risulta difficile, e la cristallizzazione non avviene spontaneamente. Il polimero può cristallizzare attraverso prolungato riscaldamento a temperatura elevata (180mwua °C per otto giorni) o per stiramento dei mwuqfilm a 186mwug °C.

I policarbonati altamente cristallini fondono a circa 260mwva °C e sono meno solubili di quelli amorfi, hanno un'alta capacità di concentrare la luce e sono usati per produrre lenti. Di contro presentano il problema di avere una superficie tenera e graffiabile.

La mwvgtemperatura di transizione vetrosa è di 150mwvw °C, alta se paragonata a quella di molti altri polimeri, il mwwapolistirene presenta ad esempio una Tmwwqg di 100mwwg °C. Un elevato valore di Tmwwwg è sintomo di stabilità dimensionale come pure di una notevole resistenza alla frattura sotto carico, determina inoltre il valore massimo limite della temperatura di uso del materiale per il mantenimento delle proprietà. Il modulo elastico resta costante anche fino a 130mwxa °C. Esistono però anche dei problemi connessi con tale alta temperatura di transizione vetrosa, problemi legati soprattutto alla lavorabilità. L'mwxqestrusione del policarbonato prevede infatti temperature intorno ai 300mwxg °C e ciò richiede macchine e stampi speciali, differenti da quelli utilizzabili per la maggior parte delle materie plastiche.

I policarbonati vengono usati nei più svariati campi di applicazione:

• nell'mwywottica per le lenti degli occhiali, negli obiettivi delle macchine fotografiche e anche nella costruzione di scafandri per mwzafotocamere subacquee;

• come supporto per la registrazione ottica di informazioni digitali: mwzgCD, DVD, Blu-ray e la mwzwcarta a memoria ottica;

• in elettronica, come isolante per condensatori ad alta capacità ed elevata tensione di lavoro, nell'assemblaggio dei telefoni mobili, cellulari, smartphone, come componente fondamentale dell'involucro esterno, poco soggetto a deterioramento per caduta, escoriazione, ecc.;

• nel settore dei trasporti, per i caschi e per le coperture dei mwagfanali;

• nell'edilizia, al posto dei vetri, come lastra spessa o lastra alveolare;

• nel settore militare: giubbotti antiproiettile e scudi antisommossa;

• nel settore dell'aeronautica, per i tettucci e gli oblò dei moderni aeroplani;

• nell'illuminazione elettrica, per i trasparenti (plafoniere, globi stradali ecc.);

• nel settore alimentare per la costruzione di bottiglie (applicazione in campo alimentare in seguito sostituita dal PET): la norma che vieta l’impiego del Bisfenolo A nei biberon di plastica è stata pubblicata nella Gazzetta ufficiale dell’Unione Europea del 29.1.11 (serie L, pagina 26, direttiva 2011/8/UE della Commissione del 28 gennaio 2011 che modifica la direttiva 2002/72/CE);

• nel settore industriale per la costruzione di protezioni antinfortunistiche;

• per le sue caratteristiche di resistenza meccanica, per la realizzazione di cappucci e fusti di penne stilografiche, come, a solo titolo di esempio, l'Aurora Auretta e diversi modelli di Lamy, che hanno utilizzato il Makrolon della Bayer.

Nel campo medico il policarbonato ha trovato largo impiego: la possibilità di sterilizzare in mwcwautoclave (poiché Tmwdag = 150mwdq °C), o mediante mwdgraggi gamma alcuni mwdwcomposti a base di PCcite-ref-4[4] ne ha permesso l'utilizzo nelle apparecchiature per l'mwfaemodialisi artificiale e per la mwfqcardiochirurgia, per la prima infanzia e le cure domiciliari (mwfgbiberon, mwfwaerosol, mwgaincubatrici).

Nell'edilizia civile e industriale i mwggpannelli in policarbonato, grazie alla loro leggerezza, luminosità, resistenza e versatilità, vengono utilizzati per realizzare coperture e finestrature. Molto utilizzato anche per la fabbricazione di tubi estrusi.

cite-note-11. ↑ citereftreccani-policarbonatomwiqmwigPolicarbonato, in mwiwTreccani.it – Enciclopedie on line, Roma, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.

cite-note-22. ↑ Hans Domininghaus (Hrsg.): mwjwDie Kunststoffe und ihre Eigenschaften. 6., neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Springer-Verlag Berlin/Heidelberg 2005, ISBN 3-540-21410-0, S. 1019.

cite-note-0-33. ↑ mwlaHans Domininghaus, Peter Elsner, Peter Eyerer, Thomas Hirth, mwlqKunststoffe. Eigenschaften und Anwendungen, 8ªmwlg ed., Heidelberg, Springer-Verlag, 2012.

cite-note-44. ↑ mwmg -- mwmwPolicarbonato per il Medicale

• mwnwLexan

Altri progetti

• Wikizionario

• Wikimedia Commons

• Wikizionario contiene il lemma di dizionario «policarbonato»

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file sul policarbonato

• citereftreccani-itpolicarbonato, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.

• citerefbritannica-com(EN) polycarbonate, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.

• mwpgCaratteristiche Tecniche Policarbonato (PC) (PDF), su berlinipannelli.it.