Bahan Polycarbonate (PC): Sifat, Aplikasi, dan Grade Industri

Sejak dikembangkan pada pertengahan abad ke-20, poliKarbonat (PC) telah menjadi bahan yang semakin populer dalam manufaktur. Sekitar 2,7 juta ton poliKarbonat diproduksi setiap tahun di seluruh dunia. Selama bertahun-tahun, berbagai perusahaan telah menciptakan rumus yang berbeda untuk poliKarbonat, jadi ada beberapa grade industri poliKarbonat yang dapat dipilih. Beberapa bentuk memiliki penguat serat kaca lebih banyak, sementara yang lain memiliki aditif seperti stabilizer ultraviolet untuk perlindungan terhadap paparan matahari jangka panjang.

Kuat dan serbaguna, termoplastik amorf ini tahan terhadap panas, benturan, dan banyak kimia. Dengan demikian, poliKarbonat ideal untuk komponen yang perlu tahan atau sterilisasi berulang dan sering digunakan dalam industri otomotif dan medis.

Bagaimana poliKarbonat diproduksi

Setiap perusahaan memproduksi poliKarbonat sedikit berbeda, tetapi bahan poliKarbonat tradisional telah dibuat melalui polimerisasi kondensasi bisfenol A dan klorida karbonil. Namun, banyak perusahaan telah mulai menggunakan difenil karbonat sebagai gantinya karena klorida karbonil sangat beracun.

Terlepas dari apakah klorida karbonil atau difenil karbonat digunakan, larutan bisfenol A dalam natrium hidroksida diperlukan dan kemudian dicampur dengan larutan klorida karbonil atau difenil karbonat dalam pelarut organik sehingga polimerisasi dapat terjadi. Saat poliKarbonat terbentuk, awalnya akan berada dalam keadaan cair. Larutan akan diavaporasi untuk membentuk granulat, atau etanol akan perlu diperkenalkan untuk menyedapkan polimer padat.

Setelah dibuat, poliKarbonat sering dijual dalam tongkat, tabung, atau lembar dan dapat digunakan dalam berbagai proses manufaktur. PoliKarbonat kompatibel dengan termoforming, ekstrusi, dan blow molding, tetapi paling sering digunakan dengan cetak injeksi. Akhirnya, sebagai termoplastik, poliKarbonat dapat dilelehkan, didinginkan, dan dipanaskan kembali tanpa terbakar atau degradasi yang signifikan, menjadikannya bahan cetak injeksi yang ideal.

Selama cetak injeksi, poliKarbonat perlu diproses pada suhu tinggi dan diinjeksikan ke dalam cetakan dengan tekanan tinggi karena poliKarbonat cukup viskus. Suhu leleh harus antara 280°C dan 320°C, dan suhu cetakan harus antara 80°C dan 100°C. Namun, angka-angka ini dapat bervariasi tergantung pada grade poliKarbonat yang digunakan. Contohnya, poliKarbonat tahan panas tinggi akan memerlukan suhu leleh antara 310°C dan 340°C dan suhu cetakan antara 100°C dan 150°C, sedangkan campuran PC-ABS (poliKarbonat/acrylonitrile butadiene styrene) suhu lelehnya hanya perlu antara 240°C dan 280°C dan suhu cetakannya dapat turun hingga 70°C dan naik hingga 100°C.

Properti dan spesifikasi mekanis bahan poliKarbonat

Sementara ada beberapa grade poliKarbonat, masing-masing dengan massa molekuler, struktur, dan properti yang berbeda, semua poliKarbonat memiliki beberapa hal yang sama.

Untuk pertama kalinya, mereka dikenal karena kekejaman dan daya tahan benturan yang tinggi. Akibatnya, poliKarbonat sering digunakan untuk aplikasi yang membutuhkan keandalan dan kinerja tinggi.

Meskipun keras dan kuat, poliKarbonat ringan, yang memungkinkan kemungkinan desain yang luas dan pemasangan yang relatif mudah dibandingkan dengan bahan lain.

PoliKarbonat juga sangat tahan terhadap panas dan api. PoliKarbonat dapat mempertahankan kekejamannya pada suhu hingga 140°C, yang berarti bagian poliKarbonat dapat menahan sterilisasi berulang. PoliKarbonat juga memiliki tingkat transmisi cahaya di atas 90% dan daya tahan kimia yang baik terhadap asam cair, minyak, lemak, hidrokarena alifat, dan alkohol.

Properti poliKarbonat bergantung pada massa molekuler dan struktur, jadi setiap bahan sedikit berbeda. Untuk memberi Anda gambaran tentang apa yang dapat Anda harapkan, berikut beberapa karakteristik dan spesifikasi kunci yang umum:

• Berat jenis: 1,21
• Suhu leleh: 295 – 315°C
• Suhu cetakan: 70 – 95°C
• Suhu defleksi panas: 137°C pada 0,45 MPa
• Kekuatan tarik: 61 MPa
• Kekuatan lentur: 90 MPa
• Tingkat pengecer: 0,5 – 0,7%
• Kekerasan Rockwell: 118R

Seperti yang Anda lihat, produksi poliKarbonat menawarkan banyak hal. Namun, ada beberapa hal yang perlu Anda ketahui sebelum memilih bahan ini untuk proyek. Contohnya, properti mekaniknya dapat degradasi setelah paparan yang lama terhadap air di atas 60°C. PoliKarbonat juga rentan terhadap goresan, lebih mahal untuk diproduksi daripada banyak bahan lain, dan rentan terhadap alkali cair dan hidrokarena aromatik dan terhalogenasi. Selain itu, formulasi poliKarbonat tanpa stabilizer UV kadang-kadang dapat menguning seiring waktu saat terpapar sinar UV.

Penggunaan umum poliKarbonat dalam kehidupan sehari-hari

Kekejaman dan daya tahan benturan poliKarbonat menjadikannya pilihan bahan yang populer bagi produsen industri otomotif, terutama ketika bagian harus bening atau translusen dan tertahan pada benturan yang sering, seperti lensa lampu depan dan lampu belok.

Di industri medis, poliKarbonat dapat ditemukan dalam segalanya dari inkubator hingga casing mesin dialisis. Akhirnya, poliKarbonat kuat, tahan panas, stabil dimensi, dan dapat menahan sterilisasi melalui metode yang disetujui FDA termasuk autoklav dan radiasi. PoliKarbonat dapat digunakan dalam filter darah, reservoir, dan oksigenator, serta instrumen bedah. Plus, dengan transparansinya, poliKarbonat memungkinkan dokter untuk lebih mudah memantau darah dan melacak administrasi cairan.

PoliKarbonat juga adalah bahan pilihan di banyak alat rumah tangga, seperti mixer, pengering rambut, kulkas, dan cuci listrik. Penggunaan umum lainnya untuk poliKarbonat termasuk lampu luar ruang, pengaman mesin, perlengkapan pelindung, kaca pelindung peluru, kotak sekring, casing televisi, atap, langit-langit, rumah kaca, kotak kacamata, dan wadah minuman, seperti botol bayi, sippy cup, dan botol air yang dapat diisi ulang.

Memulai dengan poliKarbonat

PoliKarbonat adalah termoplastik yang kuat dan tahan benturan yang digunakan di berbagai industri. Namun, ada beberapa jenis poliKarbonat di pasar, masing-masing dengan karakteristiknya sendiri. Bekerja sama dengan mitra manufaktur berpengalaman seperti Fast Radius dapat membuat perbedaan besar bagi tim produk yang tidak familiar dengan poliKarbonat atau yang ingin memproduksi bagian dan produk dengan bahan yang mungkin lebih cocok untuk aplikasi tertentu. Ingin melihat apakah poliKarbonat adalah bahan yang tepat untuk proyek berikutnya Anda? Buat akun dan unggah file bagian Anda atau hubungi kami hari ini untuk memulai.

Ingin mempelajari lebih lanjut tentang plastik lain sehingga Anda dapat membandingkannya dengan poliKarbonat? Kunjungi pusat sumber daya kami untuk mempelajari tentang poliKarbonat/acrylonitrile butadiene styrene (PC-ABS), polyethylene terephthalate (PET), polyetheretherketone (PEEK), dan lebih banyak.