Plásticos de Engenharia: Policarbonato (PC) – Propriedades, Aplicações e Desenvolvimento(2)

Campos de aplicação do policarbonato

(I) Campo de Eletrônica e Eletrodomésticos

Materiais e Gabinetes Isolantes: O policarbonato é um excelente material isolante de Classe E (120 °C), com bom isolamento elétrico e estabilidade dimensional, sendo amplamente utilizado na indústria eletrônica e elétrica. Pode ser usado na fabricação de diversos componentes eletrônicos e gabinetes de equipamentos, como tomadas de alta resistência, tomadas de parede, conectores, gabinetes de modem, postes de terminais e tubos de proteção para cabos de fibra óptica.

Por exemplo, os gabinetes e componentes de equipamentos de escritório, como computadores, impressoras e copiadoras, bem como instalações de comunicação, são em sua maioria feitos de policarbonato. Ele não só fornece proteção isolante confiável para componentes eletrônicos internos de precisão, mas também, com sua boa processabilidade de moldagem, pode ser moldado em diversas formas complexas para atender às diversas necessidades de design de produtos.

Mídia de armazenamento de dados: No campo do armazenamento de dados, os discos ópticos, como um importante meio de armazenamento de informações, têm seus substratos feitos principalmente de policarbonato. Filmes de policarbonato também são amplamente utilizados em produtos como capacitores, bainhas isolantes, fitas de áudio e fitas de vídeo coloridas. Os discos de gravação a laser de alta densidade feitos de policarbonato apresentam excelente desempenho de gravação e durabilidade, atendendo às necessidades de alta capacidade e confiabilidade de armazenamento de dados na era do big data.

(II) Campo da Indústria Automotiva

Componentes Leves: Diante da busca da indústria automotiva por eficiência energética e alto desempenho, a redução de peso tornou-se uma importante direção de desenvolvimento na fabricação de automóveis. O policarbonato, com sua excelente resistência ao impacto, resistência à distorção térmica, boa resistência às intempéries e alta dureza, é altamente adequado para a fabricação de peças automotivas. Ele pode ser usado na produção de diversos componentes para carros e caminhonetes, como cúpulas de sistemas de iluminação, painéis de instrumentos, placas de aquecimento, desembaçadores e para-choques feitos de ligas de policarbonato.

Particularmente em sistemas de iluminação automotiva, aproveitando a facilidade de moldagem e processamento do policarbonato, componentes relacionados, como cabeçotes de lâmpadas, peças de conexão e corpos de lâmpadas, podem ser moldados em lentes. Isso aumenta significativamente a flexibilidade do projeto, facilita a produção e o processamento e resolve efetivamente os desafios técnicos enfrentados pelo vidro tradicional na fabricação de faróis. Além disso, o policarbonato pode ser usado na fabricação de peças como tetos solares de automóveis. Comparado aos materiais de vidro tradicionais, o policarbonato pode reduzir o peso dos componentes em 30% a 50%, alcançando a leveza automotiva sem comprometer o desempenho e a segurança do produto.

Componentes Internos: O policarbonato também pode ser usado na fabricação de peças internas automotivas, como frisos internos e maçanetas. Sua boa adaptabilidade à coloração permite que os componentes internos exibam uma rica variedade de cores e brilhos, aprimorando a estética e a textura geral do interior do carro e proporcionando aos consumidores uma melhor experiência ao dirigir.

(III) Setor da Indústria da Construção

Produtos de Iluminação e Proteção Solar: As chapas de policarbonato são amplamente utilizadas na indústria da construção civil. Produzidas por prensagem ou extrusão, as chapas de policarbonato pesam apenas 50% do peso do vidro inorgânico, mas seu isolamento térmico é 25% melhor que o do vidro inorgânico e sua resistência ao impacto é 250 vezes maior que a do vidro comum. Essas excelentes propriedades conferem-lhes vantagens técnicas óbvias na indústria da construção civil, com aproximadamente um terço delas sendo utilizadas em produtos de vidro, como vidros para janelas e vitrines comerciais.

As chapas ocas de policarbonato para proteção solar e os painéis de iluminação de policarbonato, feitos de policarbonato como material base com diversos aditivos, apresentam leveza, espessura fina, alta rigidez, resistência à deformação, boa transmissão de luz e excelente resistência às intempéries. São adequados para toldos, marquises de iluminação natural em pavilhões, tetos de piscinas e estádios, e coberturas de telhados de grandes edifícios e estufas de vegetais. Por exemplo, projetos de construção de grande porte, como o telhado da Estação Ferroviária Sul de Xangai e a claraboia do Centro Esportivo Olímpico de Chongqing, adotaram materiais de policarbonato, que não só proporcionam bons efeitos de iluminação, mas também adicionam um charme estético único aos edifícios.

Materiais Decorativos: O policarbonato possui boa adaptabilidade à coloração, com cores vibrantes e forte poder decorativo. Além disso, apresenta excelente durabilidade, com boa resistência a diversos meios corrosivos, efeitos de frio e calor, envelhecimento e impacto de carga, tornando-o um material decorativo de alta qualidade para construção. Chapas de policarbonato com aparência semelhante a mármore e aparência semelhante à madeira, com baixa formação de espuma, têm amplas perspectivas de aplicação nas indústrias de construção e mobiliário, capazes de criar estilos decorativos únicos para ambientes arquitetônicos e residenciais. Além disso, o policarbonato também pode ser usado na fabricação de painéis de parede dupla com nervuras ocas, vidros para estufas e capacetes de segurança na construção civil, desempenhando um papel importante na proteção da segurança em edifícios.

(IV) Área Médica

Dispositivos Médicos: Os produtos de policarbonato podem suportar vapor, agentes de limpeza, aquecimento e esterilização por radiação de alta dose sem amarelar ou degradar suas propriedades físicas durante o processo de esterilização, sendo amplamente utilizados na área de equipamentos médicos. Podem ser utilizados na produção de diversos dispositivos médicos, como equipamentos de hemodiálise com rim artificial, seringas de alta pressão, máscaras cirúrgicas, instrumentos odontológicos descartáveis, oxigenadores de sangue, dispositivos de coleta e armazenamento de sangue e separadores de sangue.

Esses dispositivos médicos exigem esterilização repetida durante o uso, e a boa estabilidade do policarbonato permite que ele atenda a esse requisito rigoroso, garantindo o uso seguro dos dispositivos médicos e fornecendo proteção à saúde dos pacientes.

Órgãos Artificiais: O policarbonato também possui certa biocompatibilidade, expandindo sua aplicação na área médica para a fabricação de órgãos artificiais. Por exemplo, na produção de rins, pulmões e outros órgãos artificiais, o policarbonato pode exercer suas excelentes propriedades materiais, fornecendo forte suporte ao progresso da tecnologia médica, ajudando os pacientes a melhorar sua qualidade de vida e prolongando sua expectativa de vida.

(V) Outros Campos

Embalagem de alimentos

O policarbonato pode ser aplicado na indústria de embalagens de alimentos. Produtos de policarbonato puro não são tóxicos; utensílios de mesa feitos com ele não desbotam nem mancham em contato com chá, café, etc., nem afetam a cor e o sabor originais dos alimentos. É usado principalmente na forma de filmes para embalar alimentos que requerem respiração e oxigênio, como vegetais e carne. Também pode ser usado em baldes de água, garrafas para bebidas, copos, mamadeiras, bem como em embalagens de alimentos como mamadeiras, tigelas e pratos.

No entanto, como os produtos de policarbonato podem reter bisfenol A (BPA), que pode facilmente ser lixiviado em altas temperaturas ou ambientes fortemente alcalinos, a União Europeia proibiu o uso de materiais de policarbonato em mamadeiras que contenham BPA. Para tanto, a indústria também está desenvolvendo ativamente alternativas, como o policarbonato sem BPA (por exemplo, o copoliéster Tritan), para garantir a segurança das embalagens de alimentos.

Indústria de Máquinas

Na indústria de fabricação de máquinas, o policarbonato pode ser usado para produzir vários componentes, como engrenagens, sem-fins, turbinas, cremalheiras, cames, mandris, rolamentos, polias, dobradiças, correntes de transmissão, porcas, arruelas, rebites, impulsores de bombas, válvulas de aceleração, tubos de fornecimento de óleo lubrificante, bem como vários alojamentos, placas de cobertura, recipientes e peças para dispositivos de refrigeração e resfriamento.

A alta resistência, a resistência ao desgaste e a boa estabilidade dimensional do policarbonato permitem que ele atenda aos requisitos de uso de peças mecânicas em condições de trabalho complexas, garantindo o funcionamento normal de equipamentos mecânicos. Na fabricação de máquinas aeroespaciais, o policarbonato também é um material indispensável; o desenvolvimento bem-sucedido do policarbonato não inflamável criou melhores condições para sua aplicação nesse campo. Por exemplo, a aeronave americana Boeing 747 possui 2.500 peças feitas de policarbonato, com cada aeronave utilizando quase duas toneladas de policarbonato no total, demonstrando plenamente a importante posição do policarbonato na fabricação de máquinas de ponta.

Materiais de impressão 3D

O policarbonato, com suas propriedades superiores de engenharia — inodoro, atóxico, de alta resistência, excelente resistência ao impacto, baixa taxa de retração, além de boa resistência à chama e à poluição —, serve como um material de impressão 3D de alta qualidade. No campo da impressão 3D, o policarbonato pode ser usado para fabricar componentes de formas complexas por meio de deposição camada por camada, atendendo às necessidades de personalização personalizada e produção em pequenos lotes, proporcionando assim uma nova abordagem para o desenvolvimento inovador na manufatura.

Indústria têxtil

Na indústria têxtil, o policarbonato pode ser usado para produzir bobinas têxteis, buchas para máquinas têxteis e similares. Sua boa resistência ao desgaste e propriedades mecânicas permitem que ele se adapte ao ambiente de trabalho de máquinas têxteis, que envolve operação em alta velocidade e atrito frequente, melhorando assim a eficiência operacional e a vida útil dos equipamentos têxteis.