ייצור פוליקרבונט (PC) הוא מורכב מאוד. בעבר, רק למספר קטן של ענקיות כימיות גדולות בעולם היו שיטות ויכולות ייצור כאלה. יצרנים מקומיים של פוליקרבונט (PC) הם כולם זרים או מיזמים משותפים. עם העלייה בביקוש לפוליקרבונט (PC) בתעשיות הבנייה והרכב, סין מגדילה את היקף ההשקעות בייצור פוליקרבונט (PC). בשנת 2019, כושר הייצור העולמי של פוליקרבונט (PC) יעלה על 5.6 מיליון טון.

ביספנול פוליקרבונט (PC) נמצא בשימוש נרחב בבנייה, אלקטרוניקה, רכב, רפואה ותחומים כלכליים לאומיים אחרים בזכות יתרונותיו של שקיפות טובה, חוזק פגיעות חזק, יציבות תרמית טובה, עמידות לזחילה, עמידות טובה לקור, בידוד חשמלי טוב ועמידות טובה בפני בעירה.

פוליקרבונט (PC) הוא פלסטיק הנדסי. זהו פולימר תרמופלסטי חסר צבע, חסר ריח, שקוף ואמורפי. פוליקרבונט (PC) ניתן לחלק לקבוצות אליפטיות, אליציקליות וארומטיות. בשל מגבלות ביצועי העיבוד, עלות הייצור וגורמים אחרים, ניתן לייצר פוליקרבונט ארומטי (PC) מסוג ביספנול A בקנה מידה גדול.

פוליקרבונט (PC) | תחומי יישום עיקריים
חומרי בניין (לוח אור שמש, לוח סיבולת, אריחי גל, לוח מחבר קיר מסך)

מאז ימי קדם, זכוכית הייתה חומר התאורה העיקרי בחיים המודרניים. גג של מבנים גדולים דורש "משקל קל וחוזק גבוה". החוזק הגבוה והצפיפות הנמוכה של פוליקרבונט (PC) מפצים על שבירותה של הזכוכית. יש לה יתרונות של בטיחות גבוהה, התקנה פשוטה ויכולת עיצוב חזקה, והיא תופסת מקום בתחום האדריכלות העכשווית. יתרונות החומרים בלבד אינם מספיקים כדי להשלים בניין מפואר. כשם שצריך לחזק מלט, פוליקרבונט (PC) כחומר בניין מוסיף גם הוא הרבה עיצוב.

עם התקדמות טכנולוגיית הייצור ותהליך הייצור של לוחות פוליקרבונט (PC), כחומר חדש, לוחות חלולים מפוליקרבונט (PC) הזריקו אלמנטים אדריכליים חדשים רבים לגג, לקירות ולקירות המסך של מבנים. לוח מסוג זה, המכונה גם "לוח אור שמש", יכול לחדור את רוב האור הנראה ולחסום את רוב קרני האינפרא אדום והאולטרה סגול. לאחר שהאור הטבעי עובר דרך הפאנל השטוח, הוא יוצר השתקפות רכה ופיזור בחדר, שאינה מסנוורת. הוא נמצא בשימוש נרחב בסדנאות תעשייתיות, אולמות ספורט, אולמות תצוגה, שדות תעופה ומבנים גדולים ועמוקים אחרים.

ללוח פוליקרבונט (PC) יש אפקט חיסכון באנרגיה מעולה והוא נחשב כחומר בנייה ירוק. תוכנת EnergyPlus משמשת לסימולציה של צריכת האנרגיה של בניין בשנגחאי וחישוב עלות צריכת האנרגיה. התוצאות מראות כי ניתן לחסוך בעלות השנתית של חלון רב שכבתי מפוליקרבונט (PC) ב-6.2~36.6 יואן/מ"ר בהשוואה לחלון זכוכית כפולה.

מכשירי חשמל

לפוליקרבונט (PC) יש בידוד וחוזק טובים בטווח רחב של טמפרטורות ולחות. הוא נמצא בשימוש נרחב כמעטפת, כחלק וחלק מבני של מגוון מכשירי חשמל מסחריים של מחשבים. ניתן להשתמש בו לייצור שרוולי בידוד, מתלים לסלילים, מעטפות לכלי עבודה חשמליים, מגירות מקררים, חלקים לשואב אבק וכו'. ניתן להשתמש בו לייצור חלקים בעלי דיוק ממדי גבוה, כגון מחשבים, מקליטי וידאו, מתגים לטלוויזיה, ממסרים וחלקים חשובים אחרים בציוד תקשורת. שקיפות האור הצבעונית, פיזור האור והיציבות הממדית שלו מיושמים על מפזרי LCD בעלי מסך גדול מעל 42 אינץ'. סגסוגת פוליקרבונט (PC)/ABS יכולה להפחית עלויות, ובעלת יכולת עיבוד שבבי ועמידות בפני UV. ניתן להשתמש בו לייצור חלקים בעלי דופן דקה של מחשבי ניידים ומחשבים ניידים בהזרקה.

תעשיית הרכב

חלונות וחלונות גג מסורתיים מוחלפים בחומרים מפוליקרבונט (PC), והצפיפות הנמוכה היא אחת הסיבות לשינוי זה. ביצועי העיבוד המצוינים של פלסטיק יכולים לאפשר למפתחי ומעצבים של רכב לחדש. לוח הפוליקרבונט (PC) המעוקל מאוד משולב עם המרכב כדי לשפר את היעילות האווירודינמית. חלונות פיאט 500L מראים את התחרותיות החזקה של חומרי פוליקרבונט (PC) בתחום זה. פוטנציאל הפיתוח של חלונות גג מפוליקרבונט (PC) הוא עצום. כל שלוש מכוניות המיוצרות בסין יצוידו בחלונות גג וחלונות גג פנורמיים. פוליקרבונט (PC) עמיד בחום גבוה ניתן לרסס ישירות בוואקום עם מתכת לייצור חלקי מעבה ומחזיר אור.

במערכת התאורה, ניתן להשתמש בפוליקרבונט (PC) לייצור פנסים מורכבים, אורות אחוריים ואיתותים כדי לשפר את עמידות הפגיעות. פוליקרבונט (PC) משמש כיום, ומסת כיסוי הפנס הקדמי נמוכה ב-0.5~1.4 ק"ג מזו של זכוכית אנאורגנית. לסגסוגת פוליקרבונט (PC) תכונות מכניות גבוהות ומראה טוב. היא משמשת בעיקר להרכבת רכב וחלקי פנים. לדוגמה, לסגסוגת פוליקרבונט (PC)/ABS עמידות בחום, עמידות בפני פגיעות וקשיחות מצוינים, וכן נוזלי עיבוד וגימור טובים. זהו חומר אידיאלי לייצור לוח מחוונים לרכב. ניתן לרסס את לוח המחוונים המיוצר ישירות בצבע גימור רך ולציפוי בסרט PVC ללא טיפול מקדים לפני השטח.

מכשירים רפואיים ומכשירים

יישומים רפואיים אופייניים כוללים מזרקים בלחץ גבוה, כלי שיניים, מסכות כירורגיות, מחמצני דם, דוגמי דם, ציוד להפרדת דם, ציוד כירורגי, ציוד לדיאליזה בכליות, רכיבים ורידיים וצנטריפוגות רפואיות. האם פוליקרבונט (PC) יכול לעמוד בקרינה באנרגיה גבוהה ובחיטוי בטמפרטורה גבוהה מבלי לאבד תכונות פיזיקליות ולהצהיב, שיפור העמידות הכימית ומניעת סדקים הם הסוגיה המרכזית עבור פוליקרבונט (PC) להרחבת יישומו בתחום זה.

באייר השיקה מגוון מוצרים רפואיים חדשים, כולל markrolon2258, markrolonrx2435 ו-markrolonrx2440. Makrolon rx2440 הוא חומר פוליקרבונט רפואי (PC) שקוף חדש ובעל ניידות גבוהה, בעל תאימות ביולוגית טובה γ. זמן התאוששות הצבע של עיקור קיטור של אתילן אוקסיד באמצעות קרינת קרן אלקטרונים בקרני רנטגן מהיר יותר מזה של פוליקרבונט (PC) רגיל, שניתן להשתמש בו במגוון מכשירים רפואיים, כגון הזרקה תוך ורידית, דרכי נשימה, ניתוחים, טיפול בכליות וכו'.

חברת Kos הוציאה לאחרונה את Makrolon rx3440, עמיד בפני ממיסים בחומרי טיפול וניקוי לגידולים. העמידות והעמידות הכימית של מוצר פוליקרבונט רפואי (PC) זה מסייעות במניעת סדקים ומאפשרות לאנשי מקצוע רפואיים להזריק תרופות בבטחה לחולי גידול. חברת Styron השיקה מוצרי סגסוגת פוליקרבונט (PC)/pet9100cr, שיכולים לעמוד בעמידות כימית בתנאים קיצוניים ללא פירוק פני השטח של הפלסטיק, סדקים, שברים ותופעות אחרות.

אחר

פוליקרבונט (PC) יכול לשמש באריזת סרטים ועדשות אופטיות. עובי הסרט הדק ביותר יכול להגיע ל-0.03 מ"מ. הוא חסר טעם, לא רעיל, שקוף מאוד, חסר צבע וצהוב בהיר. יש לו פונקציות רבות, כגון מעכב בעירה, עמידות בפני שריטות, אנטי סטטי וכו'. ניתן להשתמש בו לבידוד מערכות חשמל, הדפסה מיוחדת, זכוכית חלונות לטלפונים ניידים ומוצרים אלקטרוניים אחרים. פוליקרבונט (PC) בדרגה אופטית יכול לשמש לייצור עדשות אופטיות ומשקפיים למצלמות מתקדמות, מצלמות, מיקרוסקופים וטלסקופים, עם עמידות מצוינת בפני פגיעות. מבחינת אריזה, הוא משמש בעיקר לבקבוקי מים רב פעמיים בקיבולת גדולה וכלי אוכל.

פוליקרבונט (PC) | התקדמות המחקר האחרונה

על פי הספרות הקיימת, מוקדי המחקר בתחום הפוליקרבונט (PC) כוללים בעיקר פיתוח מעכבי בעירה וחומרים מרוכבים. מצד אחד, שדות אלקטרוניים וחשמליים דורשים מחומרי פוליקרבונט (PC) יציבות ועמידות בעירה כשהם דקים. בתחומים מתקדמים כמו חיישנים, תאים סולאריים, מסכי מגע, צגים, חלונות חכמים וכו', פוליקרבונט (PC) כחומר מטריצה מציג אפשרויות יישום מסוימות.

מעכב בעירה פוליקרבונט

ישנם סוגים רבים של מעכבי בעירה מפוליקרבונט (PC). בשלב מוקדם, היו מעכבי בעירה ממשפחת הסולפונטים, מעכבי בעירה ממשפחת זרחן אורגנו, מעכבי בעירה ממשפחת ברום, מעכבי בעירה ממשפחת הסיליקון האורגנו, מעכבי בעירה אנאורגניים וכו', עם יתרונות וחסרונות. כיום, המגמה של מוצרי השוק היא ללא הלוגן. למעכבי בעירה ממשפחת הסולפונטים יש בעיקר טמפרטורת עיוות תרמי גבוהה ומדד טמפרטורה. דרגת מעכבי הבעירה של חומר פוליקרבונט (PC) שעבר שינוי היא בדרך כלל UL94V-0 (1.0 ～ 1.5 מ"מ).

עם התפתחות החברה, אנשים דורשים שציוד אלקטרוני יהיה פרקטי, בטוח ויפה. דופן דקה ומראה טוב הם מגמת הפיתוח העתידית, הדורשת מפוליקרבונט (PC) מעכב בעירה נטול הלוגן להגיע לרמת מעכב בעירה גבוהה ובעל תכונות מכניות טובות, ברק, תכונות תרמיות ותכונות עיבוד. זהו כיוון של מוסדות מחקר ארגוניים לפתח מעכבי בעירה חדשים ולשלב מעכבי בעירה כדי לעמוד בדרישות הביצועים המקיפות של חומרים שונים.

פולימר הפוליפוספט hm1100 שפותח על ידי חברת frxpolymers האמריקאית משמש כמעכב בעירה של פוליקרבונט (PC) כדי להגיע לרמת מעכב בעירה של 1.0 מ"מ V-0. בהשוואה לביספנול A דיפניל פוספט (BDP), טמפרטורת העיוות התרמי של BDP תחת עומס גבוה (1.82 mpa) תעלה משמעותית, עד 123 ℃, דבר המצביע על כך של-BDP עמידות גבוהה להידרוליזה.

חומר פוליקרבונט מרוכב (PC)

לפוליקרבונט (PC) תכונות מכניות ואופטיות מצוינות והוא חומר מטריצה אידיאלי. המחקר הנוכחי כולל: שינוי פוליקרבונט (PC) כדי לשפר את יכולת הקומפוזיט של חומרים אחרים; הוספת פחמן שחור, סיבי פחמן, ננו-צינוריות פחמן וגרפן כדי להפוך אותו למוליך; כמצע של הסרט, ניתן לערבב אותו עם חומר הסרט.
SABIC היא חברה פטרוכימית ברמה עולמית עם יכולות מחקר ופיתוח חזקות בתחום הפלסטיק התרמופלסטי. החברה פיתחה סוג חדש של שרף פוליקרבונט (PC) עם קבוצות מיוחדות בשרשרת הראשית, אשר ניתן לשלב ישירות עם סיבי פחמן מבלי להשתמש בחומר צימוד סילאן קונבנציונלי לשינוי סיבי פחמן, וזהו תהליך חדשני.

מחקר של אוניברסיטת ג'נגג'ואו מצא כי סרט מוליך שקוף של SWNTs/MWNTs/פוליקרבונט (PC) הוכן באופן רציף באמצעות פוליקרבונט (PC) (PC) כמצע, ננו-צינוריות פחמן רב-קירותיות (MWNTs) וננו-צינוריות פחמן חד-קירותיות (SWNTs) כחלקיקים מוליכים, ובאמצעות מכשיר ריסוס גליל-לגליל (R2R) שתוכנן באופן עצמאי. התוצאות מראות כי למערכת גמישות טובה ובקרת העברת צבע. יש לה ערך ייחוס חשוב לפיתוח חלונות גמישים וחכמים.

ניתוח יתרונות וחסרונות של פוליקרבונט (PC)

לִזכּוֹת

כיום, תהליך הייצור של פוליקרבונט (PC) כולל בעיקר שיטת החלפת אסטרים ושיטת פוסגן. הראשונה דורשת אחסון של פנול עם נקודת רתיחה גבוהה, בעוד שפנול קשה להגיע למשקל מולקולרי גבוה. השנייה משתמשת בחומר גלם רעיל ביותר, פוסגן, בתהליך התגובה, דבר המעמיד דרישות גבוהות לטכנולוגיה ולבטיחות. אם הפנול עצמו רעיל, סף הכניסה לייצור פוליקרבונט (PC) הופך אותו למונופוליסטי.

פוליקרבונט (PC) הוא סוג של פלסטיק הנדסי בעל תכונות מקיפות מצוינות, בעל חוזק גבוה, גמישות גבוהה וקשיחות גבוהה, חוזק פגיעות מעולה, תכונות חשמליות מצוינות, העברת אור טובה והעברת אור של יותר מ-90%. המחקר על מעכב בעירה שלו היה יחסית בוגר, וחומרי סגסוגת רבים בחרו בפוליקרבונט (PC) כאחד מהמשנים.

ביצועי הבידוד התרמי של פוליקרבונט (PC) גבוהים פי 125 מזו של זכוכית רגילה, חוזק הפגיעה שלו גבוה פי 250 מזו של זכוכית, וצפיפותו חצי מזו של זכוכית. יש לו פוטנציאל יישום גדול בתעשיית הבנייה.

פוליקרבונט (PC) קל לעיבוד בתבניות ויכול להחליף חלקים קיימים של רכב כדי להשיג את המטרה של הפחתת משקל וחיסכון באנרגיה. השימוש בפוליקרבונט (PC) בתעשיית הרכב הסינית מהווה 5% מהצריכה הכוללת, ויש לה מרחב פיתוח גדול בהשוואה ל-20% במדינות זרות.

בתעשיית האלקטרוניקה והחשמל, פוליקרבונט (PC) שמר על צמיחה חזקה בצריכה במשך זמן רב הודות לעמידותו הגבוהה בפני פגיעות, טמפרטורת עיוות תרמי גבוהה, בידוד, עמידות באש ויציבות ממדית.

בהתחשב בכך שסין מייבאת מיליארדי חומרי גלם של פוליקרבונט (PC) ופוליקרבונט (PC) מדי שנה כדי לענות על הביקוש, תחזית השוק אופטימית.

חִסָרוֹן

מכונות פוליקרבונט (PC) נמצאות בשימוש נרחב, עם מתחרים רבים ועלות גבוהה, והן הוחלפו בתחומי יישומים רבים. לדוגמה, שרף אקרילוניטריל (SAN) בעלות נמוכה משמש לשכבת המגן של חדרי השימור והמקררים עם דרישות נמוכות לטמפרטורה ועמידות בפני פגיעות.

PP שקוף, PET ו-PVC תחרותיים בשימוש במיכלים. בתחום כלי האוכל, מוצרי פוליקרבונט (PC) שניתן להשתמש בהם כבקבוקי מים ובקבוקי תינוקות נחשבים כמכילים ביספנול A, אשר מוגבל במדינות מסוימות (כגון האיחוד האירופי, קנדה וארצות הברית). מוצרי פוליקרבונט (PC) נעים לכיוון תחומים יוקרתיים, מה שמציב דרישות גבוהות ורחבות יותר ליכולת פיתוח מוצרים חדשים ולחקירת תחומי יישומים.

לסיכום

בני האדם נמצאים בעידן של חומרים חדשים. פיתוח וניצול חומרים הם עניין של דאגה ושיקול של כל מדען חומרים. פלסטיק פוליקרבונט (PC) מועדף בזכות תכונותיו המכניות, האופטיות והתרמיות המצוינות. הוא התבגר בתחומי יישומים מתקדמים כמו מוצרים אלקטרוניים, חלקי רכב, ציוד רפואי ואדריכלות מודרנית, ומספק תמיכה חזקה לפיתוחו העתידי. בהובלת הגלובליזציה הכלכלית, שיפור צרכי החומרים של האנשים קידם את הפיתוח בר-קיימא של פוליקרבונט (PC), מוצר תחרותי בארץ ובחו"ל.