Polycarbonat

Polycarbonat (Kurzzeichen PC) wurde 1950 von der Firma Bayer in Deutschland entwickelt. Seitdem steigt die Verwendung des Kunststoffes steil an. Seine Hauptkette hat einen gemischten Bau und besteht aus Kohlenstoff- und Sauerstoffatomen (Abb. 1a). In der Kette befinden sich Benzolringe, die eine verbesserte Wärmebeständigkeit bewirken. Der Thermoplast ist amorph und dadurch klarsichtig. Einige Kennwerte von Polycarbonat sind in Tab 1 dargestellt. Auf dem Markt werden, neben dem Homopolymeren, auch mit kurzen Glasfasern (GF) verstärkte Sorten angeboten (z. B. PC GF30 mit 30 % Glasfasern). Typischerweise verbessert der Zusatz von Glasfasern die mechanischen Eigenschaften, was in Tab. 1 ersichtlich wird.

Tab. 1 Kennwerte von Polycarbonat

Kennwert PC PC GF30
 Dichte  1,2 g/cm3  1,42 g/cm3
 E-Modul  2.400 MPA  5.000 MPa
 Streckspannung  66 MPa  55 MPa
 Kugeleindruckhärte H358/30  110 MPa  110 MPa
 Kerbschlagzähigkeit-Izod bei 23 °C  kein Bruch   6,0 kJ/m2
 Glasübergangstemperatur  148 °C  148 °C
 Wärmebeständigkeit HDT/B  138 °C  140 °C
 Dauergebrauchstemperatur max./min.  125 °C / -100°C  125 °C / -100 °C

Bedingt durch die chemische Struktur hat Polycarbonat eine vergleichsweise hohe Wärmebeständigkeit. Es kann bis ca. 125 °C eingesetzt werden. Polycarbonat zeichnet sich, auch bei niedrigen Temperaturen (bis ca. -100 °C), durch eine sehr gute Zähigkeit sowie durch eine hohe UV-Beständigkeit aus. Seine chemische Beständigkeit ist mäßig, viele Chemikalien greifen es an.

Abb. 1 Molekulare Strukturformel und Anwendungsbeispiel für Polycarbonat: a Strukturformel, b CD-Platten

Polycarbonat besitzt einen hohen Oberflächenglanz und lässt sich metallisieren, was z. B. für die Herstellung von CD’s (Abb. 1b) wichtig ist. Bedingt durch seine Lichtdurchlässigkeit und gute Zähigkeit wird Polycarbonat als Glasersatz z. B. für Autoverglasungen und Verglasungen im Bauwesen verwendet. Schutzhelme, Schutzbrillen und Leuchten sowie Bauteile für die Medizintechnik (werden aus Polycarbonat gefertigt. Bekannter Handelsname von Polycarbonat ist Makrolon.

Kurz gefasst:

  • Polycarbonat ist ein thermoplastischer Kunststoff.
  • Es hat wertvolle optische Eigenschaften.

Tags: Polycarbonat