Polycarbonat (PC) ist ein Thermoplast. Chemisch zählt der Kunststoff zu den Polyestern. Die Charakteristik von PC ist im weitesten Sinn mit der von Polymethylmethacrylat (PMMA) vergleichbar. Es lässt sich ebenfalls glasklar herstellen. Allerdings ist Polycarbonat stärker und verträgt höhere Temperaturen. Technisch bedeutsame Polycarbonate werden mittels Polykondensation aus Bisphenol A und Diphenylcarbonat oder aus Bisphenol A und Phosgen im Schmelzverfahren hergestellt.
Eigenschaften von Polycarbonat
Besonderes Kennzeichen des Kunststoffs ist die Kombination folgender Eigenschaften:
- hohe Transparenz
- hohe Wärmeformbeständigkeit
- ausgezeichnete Schlagzähigkeit
- hohe Festigkeit
- hohe Steifigkeit
- hohes Kriechmodul
- gute Maßhaltigkeit
Die Dauereinsatztemperatur beträgt zwischen -40 °C und +130 °C. Kurzfristig ist der Kunststoff bis zu 150 °C wärmeformbeständig. Dauerhaft einwirkendes heißes Wasser kann zu Spannungsrissen führen. PC ist vergleichsweise kerb- und kratzempfindlich. Mit entsprechenden Stabilisatoren ist Polycarbonat resistent gegen UV-Strahlung, jedoch nur bedingt beständig gegenüber Chemikalien. Allerdings lassen sich die Kratzfestigkeit sowie die chemische Beständigkeit durch das Aufbringen besonderer Schutzschichten wesentlich verbessern. PC isoliert gut gegen elektrischen Strom.
Chemische Struktur von PC
Zustandsbereiche von Polycarbonat
In der Grafik unten sind die Zustandsbereiche von Polycarbonat in Abhängigkeit von der Temperatur zu sehen.
Zustandsbereiche von Polycarbonat nach Temperatur
Verwendung von Polycarbonat
Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Qualitäten: die transluzente (durchscheinende) Industriequalität und die transparente (glasklare) optische Qualität. Während sich die Industriequalität vor allem für technische Bauteile eignet, bei denen die thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften im Vordergrund stehen, findet die optische Qualität vorzugsweise als bruchsicherer, leichter, gut formbarer Glasersatz Verwendung.
Die Haupteisatzgebiete von PC sind:
- Speichermedien: CD und DVD mit hoher Datendichte, Blu-ray Discs
- Fahrzeugbau: Heck- und Seitenscheiben, Dachmodule
- Optik: Brillengläser, Linsen, Sportschutzbrillen, Visiere für Schutzhelme, Gießharze für spezielle Anwendungen, bei denen neben der Gewichtsersparnis gegenüber Glas die Schlagzähigkeit im Vordergrund steht.
- Bauwesen: Polycarbonat spielt für die Herstellung von Platten und Abdeckungen für den Innen- und Außenbereich sowie für Wintergarten- und Gewächshausverglasungen eine besonders große Rolle. Der Vorteil von Platten und Formteilen aus PC besteht im Vergleich zu solchen aus PMMA darin, dass sie die im Innenbereich geltende Brandschutznorm DIN 4102 B1 erfüllen und deshalb problemlos in öffentlichen Gebäuden verbaut werden können.