Qué es el policarbonato: Características y usos
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El policarbonato es un material sintético catalogado dentro del grupo de los termoplásticos, también conocidos como plásticos de ingeniería. Se trata de un polímero formado por cadenas de carbonato. Gracias a ello posee propiedades fantásticas para la construcción y creación de estructuras, piezas de ingeniería y mucho más. A lo largo de este artículo vamos a analizar rigurosamente de dónde viene, cuáles son sus características y para qué sirve.
Origen del policarbonato
El origen del policarbonato se sitúa en 1928, aunque en aquella época la tecnología todavía no estaba suficiente desarrollada como para aprovechar el material y pasó como un gran desconocido durante décadas.
No fue hasta 1952, cuando H. Schnell descubrió este plástico trabajando en los laboratorios de Bayer que empezaría a dársele utilidad. Poco después, y de forma aislada, D.W. Fox también lo descubrió en su laboratorio en 1955.
Tras una primera etapa de análisis, en 1958 comenzó la producción industrial. No obstante, el material tardó bastante tiempo en colocarse en el mercado de forma masiva, por lo que hasta 1982 no empezó a tener éxito. Dado que el nombre como compuesto de este material resultaba fácil de recordar, se mantuvo igual para su uso comercial.
Composición química del policarbonato
Como hemos mencionado, el policarbonato es un polímero. Concretamente, se trata de un tecnopolímero formado por moléculas de Bisfeno-A (BPA) que han reaccionado al fogsfeno y que están unidas en forma de cadenas con grupos de carbonato. Su fórmula condensada es la siguiente:
Propiedades físicas del policarbonato
El policarbonato es un material con unas propiedades muy concretas que lo sitúan como uno de los más útiles en la industria. En este sentido, cabe destacar:
| Densidad | 1,20 g/cm³ |
|---|---|
| Rango de temperatura de uso | -100 ºC hasta +135 ºC |
| Punto de fusión | 250 ºC |
| Combustibilidad | Ignífugo |
En este sentido, se trata de un material con una densidad relativamente baja, lo cual lo hace ligero. Además, resiste bien la temperatura aunque tiene un punto de fusión bajo, por lo que es muy fácil trabajar este materiales. Además, es ignífugo, por lo que es un buen aislante contra el fuego.
Propiedades mecánicas
| Alargamiento a la rotura | 100-150% | Elástico |
|---|---|---|
| Dureza | M70 | Baja |
| Resistencia a la abrasión | 10-15 mg/1000 ciclos | Baja |
| Resistencia a la comprensión | >80 MPa | Bastante resistente |
| Resistencia a la tracción | 55-75 MPa | Bastante resistente |
| Resistencia al impacto | 600-850 J/m | Muy resistente |
| Tensión de fluencia | 65 Mpa | Muy resistente |
| Resistencia a rayaduras | No | Se raya fácilmente |
| Reparación | No | Imposible reparar bien |
A nivel mecánico, el policarbonato es muy particular. Se trata de un material relativamente elástico, por lo que aguanta bien la presión tirante. Cabe añadir que al ser una sustancia más bien blanda, es muy resistente a impactos y soporta bien la comprensión. No obstante, eso también hace que sea fácil de rayar y, en circunstancias de rotura, es más sencillo sustituirlo que repararlo.
En cualquier caso, es extraño que este material se rompa dada su gran resistencia y estabilidad. De hecho, es 250 veces más resistente que el vidrio y 30 veces más resistente que el acrílico. Es por eso que se convierte en un material incluso a prueba de balas si tiene suficiente espesor. El mayor problema sucede cuando el policarbonato se somete a grandes esfuerzos durante mucho tiempo. Dada su maleabilidad, el material puede deformarse de forma irreversible o, en circunstancias excesivas, quebrarse.
Propiedades eléctricas
El policarbonato está considerado como un magnífico aislante eléctrico. Es por eso que, unido a su cualidad resistente, su uso como protector en la industria es generalizado.
Propiedades ópticas
| Índice de refracción | 1,585 ± 0,001 |
|---|---|
| Índice de transmisión lumínica | 90% ± 1% |
A nivel óptico, se trata de un material altamente transparente, aunque no protege especialmente bien de los Rayos UVA. Debido a esto, si no se trata con una capa protectora, termina adoptando un tono amarillo con el tiempo si está a la intemperie.
Ventajas del policarbonato como material
Las ventajas del policarbonato son las siguientes:
- Fuerte: Soporta muy bien los impactos.
- Transparente: Transparencia u opacidad según se desee.
- Maleable: Muy maleable y fácil de trabajar, pero muy resistente a la deformación térmica, por lo que mantiene su integridad.
- Rígido: Rígido y estable en su forma final.
- Flexible: Es flexible a temperatura ambiente, pero recupera su forma con facilidad.
- Resistente: Aguanta cualquier inclemencia del tiempo.
- Aislante: Protege de la electricidad y es ignífugo.
- Barato: Es un material muy asequible.
- Ligero: Es poco pesado y fácil de transportar.
- Reciclable: Se puede reutilizar fácilmente al fundirlo.
- Atóxico: En contacto, no supone un riesgo para el ser humano.
- Longevo: En condiciones óptimas, es un material que puede durar años sin perturbarse.
Desventajas del policarbonato como material
Por el contrario, las desventajas del policarbonato son:
- Sintético: No soporta bien las interacciones con muchas sustancias químicas, como los ácidos, por ejemplo. Esto lo hace vulnerable frente a muchas reacciones químicas que le harán perder sus propiedades físicas.
- Irreparable: No soporta esfuerzos prolongados y, una vez roto, es casi imposible de reparar satisfactoriamente.
- Hidrólisis: Si se encuentra en contacto con agua durante mucho tiempo y a alta temperatura, pierde su propiedades físicas.
Usos del policarbonato
El policarbonato es tan versátil que se usa en todo tipo de cosas. Desde una pieza para la calefacción hasta un cristal antibalas, las opciones son casi infinitas. De entre todas ellas, las más comunes son:
- Alimentación: bidones, garrafas y botellas de agua, moldes de cocina, etc.
- Construcción: cubiertas, cerramientos verticales, invernaderos, etc.
- Productos: juguetes, material de oficina, CD, DVD, componentes tecnológicos y analógicos, cajas, piezas de vehículos y maquinaria, etc.
- Seguridad: Cristales de alta seguridad y escudos de la policía.
El uso del policarbonato en techos móviles y fijos
Entre los usos más destacados de este material, sobresale el que se le da en techos móviles y fijos. De hecho, son muchas las ventajas de un cerramiento de policarbonato. En alta gama su acabado puede ser fantástico y en gamas intermedias se convierte en un material económico que se adapta a cualquier espacio.
