Policarbonato

Policarbonato de bisfenol A

Identificadores

Número CAS 25037-45-0

Propriedades

Fórmula molecular (-[CO-O-pPh-C(CH3)2-pPh-O])n

Densidade 1.2 g cm-3

Ponto de fusão 140 °C (amorfo)

Condutividade térmica 0.20 W m-1 K-1

Índice de refracção (nD) 1.584–1.586

Excepto onde denotado, os dados referem-se amateriais sob condições PTN

Introdução

O Policarbonato é um dos três plásticos de engenharia mais amplamente utilizados (juntamente com Poliacetal e Nylon). Possui baixa densidade, boa resistência química, excelente estabilidade dimensional e boa resistência térmica. É um material semelhante ao vidro, porém muito resistente ao impacto. Devido a essas propriedades torna-se um dos mais avançados e versáteis polímeros e, assim, é utilizado em vários segmentos do mercado. Somente o Policarbonato combina muito das suas características desejáveis com a dos metais e dos vidros, aliadas ao fácil processamento dos termoplásticos e com propriedades em longo prazo (em serviço) dos termofixos. Além de tudo, consegue substituir metais com menor custo e maior flexibilidade.

Definição

Os policarbonatos são um tipo particular de poliésteres, polímeros de cadeia longa, formados por grupos funcionais unidos por grupos carbonato (-O-(C=O)-O-). São moldáveis quando aquecidos, sendo por isso chamados termoplásticos. Como tal, estes plásticos são muito usados atualmente na moderna manufatura industrial e no design.

O tipo de policarbonato mais utilizado é baseado no bisfenol A. Por vezes o termo policarbonato é utilizado como sinónimo deste polímero particular (policarbonato de bisfenol A).

Características dos policarbonatos: densidade:1,20. cristalinidade muito baixa, termoplástico, incolor, transparente.

Propriedades marcantes dos policarbonatos: semelhança ao vidro, porém altamente resistente ao impacto, boa estabilidade dimensional, boas propriedades elétricas, boa resistência ao escoamento sob carga e às intempéries, resistente a chama. É um dos 3 plásticos de engenharia mais importantes ( os demais são: PA e POM)

O policarbonato está se tornando um material comum no uso do dia-a-dia. Produtos feitos com policarbonato são por exemplo os óculos de sol e os Cds, e são reciclaveis.

Processo de obtenção

O processo de polimerização mais conhecido para a obtenção do Policarbonato é a resultante da reação entre derivados do Ácido Carbônico e o Bisfenol A.

Peso especifico (g/cm ) 1,20

Resistência a tração (kgf./cm ) 560 a 1100

Resistência ao impacto Izod (kj/m) 0,64 a 0,85

Alongamento na ruptura (%) 110

Absorção de umidade (23 C) (%) 0,35

Tg ( C) 149

Tm ( C) 220 230

Processamento

O PC pode ser facilmente moldado pelas técnicas convencionais de processamento de termoplásticos sob condições normais. A maior quantidade de PC é moldada por injeção, e uma quantidade significante é extrudada.

A resina absorve umidade suficiente para causar problemas na moldagem. E por esse motivo, os grânulos devem ser secados a aproximadamente 120 C por 4 a 6 horas.

A viscosidade no estado fundido do PC é elevada. O efeito do aumento da temperatura sobre a viscosidade é menos observado no policarbonato que em outros polímeros.

As temperaturas de moldagem estão compreendidas entre 230 C a 300 C, acima desta temperatura ocorre degradação do polímero. No entanto, essa grade foi modificada no desenvolvimento das resinas óticas, as quais toleram tem temperatura bem mais elevada - em torno de 380 C.

A contração após moldagem é de aproximadamente 0,6%.

O PC pode ser reciclado e devem ser usados aproximadamente 20% deste material em polímero virgem.

O molde deve ser aquecido por volta de 80 100 C para obterem-se peças com alto brilho e sem tensões internas.

Propriedades

O Policarbonato é um material transparente com propriedades mecânicas excelentes, estando entre os materiais de maior tenacidade. Sua resistência a impactos é dificilmente igualada por outro material, sendo talvez uma de suas mais marcantes propriedades.

Aplicações

Os policarbonatos são materiais muito utilizados onde a tenacidade, o caráter auto-extinguível e a transparência são necessários em uma peça.

Atualmente, o consumo da metade do PC é aplicado nas indústrias elétricas e eletrônicas, na fabricação de relês, bobinas, terminais, plugs, recobrimento de fusíveis, sendo necessárias propriedades como resistência a chama, bom isolamento, dureza resistência ao calor, resistência à oxidação.

Na área industrial; janelas, proteção de máquinas, painéis de medição, capacetes, mostradores de aeronaves, pára-brisas, lentes, janelas de trem, escudos.

Em aplicações domésticas, os policarbonatos são usados em vasos, pratos, cabos de talheres, mamadeiras, etc. São usados ainda em lanterna de automóveis, janelas de aviões, Compact Disc. (CD), Digital Vídeo Disc. (DVD), etc.

Principais características

- Excelente resistência a impactos

- Excelente estabilidade dimensional

- Baixa absorção de umidade

- Resistente a raios ultravioletas

- Temperatura de trabalho - 40ºC a 120ºC

- Facilidade de usinagem

- Moldável injetável e usinável

- Boa resistência a chamas

- Boas características elétricas

Processos de fabricação

Acabamentos superficiais

Brunimento; Jateamento ; Lixamento: com fita e com folhas abrasivas; Pintura: por imersão e spray; Polimento: com disco abrasivo e conglomerados de discos; Pulverização; Retificação: cilíndrica externa com avanço radial, cilíndrica interna com avanço

circular, cilíndrica interna com avanço longitudinal, retificação sem centro, cilíndrica sem centros com avanço contínuo da peça, cilíndrica sem centro com avanço de uma fileira de peças, cilíndrica sem centros com avanço radial, cônica com avanço longitudinal, perfil com avanço longitudinal, perfil com avanço radial, externa com avanço longitudinal, frontal com avanço circular, frontal com avanço retilíneo e tangencial plana.

União:

Soldagem: por alta freqüência e por atrito.

Usinagem:

Alargamento: cilíndrico de acabamento, cilíndrico de desbaste, cônico de acabamento e cônico de desbaste;

Aplainamento: de guias, de perfis, de rasgo, de rasgo de chaveta, de ranhuras em T, de superfície, de superfície curvilínea e de superfície de revolução;

Brochamento: Externo e interno; Cortes: com guilhotina, jato de água, laser e por punção; Fresamento: cilindro tangencial, composto, frontal, frontal (caso especial), frontal

de canaletas, rabo de andorinha, tangencial concordante, tangencial discordante, tangencial de perfil;

Furação: com pré-furação, de centro, em cheio, escalonada e trepanação; Mandrilamento: cilíndrico, cônico, esférico e radial; Rebaixamento: guiado ou sem guia; Roscamento: externo com cossinete, externo com ferramenta de perfil múltiplo,

externo com ferramenta de perfil único, externo com fresa de perfil múltiplo, externo com fresa de perfil único, externo com jogo de pentes, interno com ferramentas de perfil múltiplo, interno com ferramentas de perfil único, interno com fresa e interno com macho;

Serramento: alternado, circular, contínuo e contínuo (recorte);

Torneamento: cilíndrico interno, cilíndrico externo, cônico interno, cônico externo, curvilíneo, faceamento, perfilamento axial, perfilamento radial, sangramento axial e sangramento radial;

Moldagem

Da mesma forma que o acrílico, a natureza plástica e a resistência do policarbonato, torna-o ideal para ser moldado em quaisquer formas das mais simples às mais complexas - para adaptar-se a padrões requeridos e partilhar da resistência. Tanto a termo-moldagem (a temperaturas de 175 a 200ºC), como a curvatura "a frio" (à temperaturas ambiente) podem ser efetuadas.

A termo-moldagem compreende pré-secagem do material a 120ºC (com variação de mais ou menos 3ºC) em forno quente com ar circulante, por um tempo que depende da espessura do material; até 24 horas para um produto de 6mm. A pré-secagem é necessária para evitar bolhas no processo subsequente. A folha é então aquecida até 175 - 200ºC, e moldada usando vácuo, sopro livre, prensagem ou reação rápida.

Para a moldagem de pregas ou ainda moldagem mecânica ou em moldes casados, a folha é aquecida a 155 - 160ºC num forno, sobre um suporte recoberto de feltro, antes da transferência necessariamente rápida para o molde. Para a formação das dobras, usam-se então moldes macho e fêmea e pressão, se necessário. As duas moldagens, mecânica e em moldes casados, são similares, porém requerem maior força. Dobrar a folha na linha quente exige que se aqueça a folha de forma localizada a 150ºC, antes de curvá-la. "Temperar" o material de 130 a 135ºC por uma hora para cada 2,5mm de espessura, livra a superfície de tensão.

Conformação:

Extrusão: direta; Injeção; Laminação; Rotomoldagem ; Sopro.

Interação com outro produtos químicosPrejudicam o policarbonato Requerem cuidado São considerados seguros Acetona Ácido hidroclórico

concentrado Ácido hidrofluórico

concentrado Ácido sulfúrico concentrado Acrilonitrilo Amônia Amil-acetato Benzeno Bromo Butil-acetato Clorofórmio Dimetil-formamida Estireno Iodo Metanol Metil-etil-cetona Soda cáustica Tetracloroetileno Toluol Xileno

Ácido perclórico concentrado Aguarrás Dióxido de enxofre Gasolina Glicerina Gasolina para avião

Óleo diesel

Ácido acético Ácido cítrico 10% Ácido hidroclórico 20% Ácido hidrofluórico 5% Água Álcool etílico 95% Bórax in H2O Butano Cloreto de amônio Cloreto de cálcio Dióxido de carbono Enxofre Etileno glicol Formaldeído 10% Hipoclorito de cálcio Mercúrio Metano Monóxido de carbono Oxigênio Ozônio Sulfato de cobre Tricloreto de antimônio

Uréia

Não se recomenda o uso de hidróxido de sódio e outros produtos de limpeza alcalinos no policarbonato, pois provocam a liberação de bisfenol-A, um disruptor endócrino.

Bibliografia

Consulta internet

http://www.incomplast.com.br/materiais/policarb.htm

Apostila CD e DVD SONOPRESS RIMO

http://pt.wikipedia.org/wiki/Policarbonato