Polycarbonat (PC)
Polycarbonat, Glas oder Acrylglas?
Polycarbonat ein ist ein sehr beliebtes Material am Bau– und das nicht grundlos. Im Vergleich zu herkömmlichem Glas oder Acrylglasplatten überzeugt Polycarbonat mit einer Reihe von einzigartigen Eigenschaften:
- Schlagfestigkeit: Polycarbonat punktet mit seiner extrem hohen Schlagfestigkeit, wodurch es sich optimal für die Errichtung von lichtdurchlässigen Überdachungen wie z. B. Carports, Gewächshäusern, Terrassendächern und Wintergärten eignet. Klarer Vorteil: Hagelschäden gehören mit diesem Werkstoff der Vergangenheit an.
- Flexibilität: Der hochwertige Kunststoff ist sehr flexibel und deshalb leicht zu bearbeiten. So lässt er sich etwa problemlos Biegen, Bohren, Kleben, Lackieren und Sägen – und das sogar viel einfacher als Acrylglas.
- Transparenz: Polycarbonat besticht durch eine hohe Transparenz. Optisch steht der Kunststoff herkömmlichem Glas in nichts nach. Der große Vorteil: Polycarbonat ist wesentlich bruchfester und zudem erheblich leichter als der Werkstoff Glas.
Definition und Herstellung
Polycarbonat ist wie die Polyolefine (PP und PE) ein Thermoplast. Es gehört zu den amorphen, technischen Thermoplasten. Polycarbonate zählen chemisch zu den Polyestern. Die technisch bedeutendsten aromatischen Polycarbonate werden durch Polykondensation aus Bisphenol A und Phosgen hergestellt.
Das erste industriell relevante Polycarbonat wurde von Bayer in Leverkusen in den 50er-Jahren erfunden und im Jahr 1958 auf den Markt gebracht. Gegenwärtige Hersteller von PC sind unter anderem Covestro (Makrolon) Sabic (Lexan), Dow (Calibre) und Trinseo (Xantar). Daneben gibt es weitere Hersteller aus China.
PC lässt sich mit allen für Thermoplaste üblichen Verfahren wie Spritzgießen, Extrusion und Thermoformen verarbeiten.
Produktmerkmale von Polycarbonat
Kennzeichen dieses Polymers ist die Eigenschaftskombination aus hoher Transparenz, hoher Wärmeformbeständigkeit und sehr guter Schlagzähigkeit, daneben weist es mittlere bis hohe Festigkeit und Steifigkeit und einen hohen Kriechmodul sowie besonders gute Maßhaltigkeit auf.
+ Kristallklar (Lichtdurchlässigkeit rund 89%)
+ hohe Temperaturbeständigkeit (konstant 120°C und 145°C kurzzeitige Spitzenbelastung)
+ geringe Feuchtigkeitsaufnahme und gute Dimensionsstabilität
+ geringere Schwindung als die meisten anderen Kunststoffe
+ gute elektrische Eigenschaften für Lebensmittelkontakt zugelassene Typen verfügbar
– hohe Neigung zur Spannungsrissbildung unter konstanter Belastung
– Lösungsmittel können Bruch auslösen
– Abbau in Wasser bei über 60°C, kann aber in der Spülmaschine gereinigt werden
– geringe UV-Beständigkeit
Weitere Eigenschaften von Polycarbonat
Der Kunststoff Polycarbonat ist beständig gegen verdünnte Säuren, viele Öle und Fette sowie gegen Ethanol, jedoch unbeständig gegen Basen, aromatische und halogenierte Kohlenwasserstoffe sowie Ketone und Ester. PC hat gute elektrische Isoliereigenschaften
Verwendung von Polycarbonat
PC ist besonders gut für großflächige, behälterartige und gehäuseartige, aber auch komplexe Bauteile geeignet. Darüber hinaus spielt der Werkstoff eine wichtige Rolle für Konstruktionsbauteile: Transparente Anwendungen wie Automobil-Leuchten, Instrumenten-Sichtscheiben, optische Linsen, Signallinsen, medizinische Anwendungen, Gehäuse für „Weiße Ware“, Formteile und Gehäuse für die Elektrotechnik, Kabelverteilerschränke, große Trinkwasserbehälter, Handy- und andere Gehäuse. Auch Polycarbonat-Zuschnitte für große Montageplatten, Doppelstegplatten für Terrassenüberdachungen und Gewächshäuser sind gebräuchlich.
Eines der größten Einsatzgebiete von PC in der Vergangenheit waren CDs und DVDs. Aufgrund der rückläufigen Zahl der produzierten Datenträger hat dieser Bereich an Bedeutung verloren.
PC kommt häufig als Glasersatz zum Einsatz, etwa bei Automobilscheinwerfern, Fenstern von Flugzeugen oder Brillengläsern.
Im Gegensatz zu Glas ist es deutlich leichter und schlagfester. Außerdem ist die Splitterbildung bei Bruch geringer. Dadurch reduziert sich die Verletzungsgefahr deutlich. PC verfügt über eine geringere Abriebfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Chemikalien und Sonneneinstrahlung als Glas. Deshalb wird es beim Einsatz als Glasersatz häufig mit einer zusätzlichen Schutzschicht aus Lack versehen.Polycarbonatplatten sind die massive, einschalige Ausführung von Polycarbonat – ähnlich einer Glasscheibe. Mit ihrem geringen Eigengewicht, ihrer einfachen Bearbeitbarkeit und hohen Bruchfestigkeit sind die Platten besonders für Privatanwender, aber auch für den professionellen Handwerksbetrieb eine gute Alternative zu herkömmlichem Glas. Die Massivplatten finden z. B. Anwendung als:
• Lichtdurchlässe
• transparente Abdeckungen
• Verglasungen jeglicher Art
• Wandverkleidungen
Polycarbonat bearbeiten
Ein großer Vorteil von Polycarbonat ist seine leichte Bearbeitung. Ganz egal, ob Schneiden oder Bohren: Alles ist ohne besonders großen Aufwand mit gängigen Werkzeugen möglich.
Schneiden
Polycarbonat lässt sich problemlos mit einem feinzahnigen Sägeblatt zuschneiden. Hierfür kann beispielsweise eine Stich- oder Handkreissäge verwendet werden. Bei dünnen Sägeblättern (wie z. B. bei einer Stichsäge) ist es wichtig darauf zu achten, dass das Polycarbonat an der Schnittstelle nicht wieder – durch die entstehende Hitze – schmilzt.
Bohren
Sollen die Platten aus Polycarbonat gebohrt werden, eignen sich dafür Spiralbohrer mit niedrigem Spannwinkel (3°-5°). Der Nachteil: Polycarbonat verträgt weder Bohremulsion noch Lösemittel. Falls der Kunststoff dennoch damit in Berührung kommt, kann das Material erblinden und außerdem werden Spannungsrisse begünstigt.
Wir empfehlen jedoch in jedem Fall einen Kegelbohrer zu verwenden. Mit einem Kegelbohrer lassen sich Haarrisse vermeiden, welche später zu Spannungsrissen führen können.
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Häufig gestellte Fragen rund um Polycarbonat und Makrolon
Polycarbonat – Was ist das?
Polycarbonat ist ein besonders hochwertiger Kunststoff, der optisch herkömmlichem Glas nahekommt. Aufgrund seiner positiven Eigenschaften findet Polycarbonat in vielen Bereichen des alltäglichen Lebens Verwendung (z. B. Carports, Wintergärten, Terrassenüberdachungen oder Brillengläser). Besonders punktet der Kunststoff mit seiner hohen Schlag- und Bruchfestigkeit, Transparenz sowie Flexibilität.
Ist Polycarbonat stabil?
Polycarbonat überzeugt mit seiner ausgesprochen hohen Schlag- und Bruchfestigkeit. Somit ist der Kunststoff äußerst stabil, was ihn zum idealen Material für Bauvorhaben im Außenbereich macht. Mit speziellen Beschichtungen ausgestattet, halten Überdachungen aus Polycarbonat selbst starkem Hagelschlag mit Hagelkörnern von mehr als 35 mm Durchmesser stand.
Ist Polycarbonat hitzebeständig?
Die Dauereinsatztemperatur liegt zwischen –40 und 130 °C, kurzfristig sind bis etwa 150 °C möglich. Durch Schlagzähmodifikation lässt sich PC auch bei –60 °C verwenden.
Ist Polycarbonat kratzfest?
PC ist formstabil und schlagfest, es ist jedoch kerbempfindlich und weist nur eine geringe Abriebfestigkeit auf. Um Kratzer zu vermeiden, werden deshalb bei Anwendungen wie Scheinwerferstreuscheiben zusätzlich Kratzfestlacke (z. B. auf Basis organischer Siliziumverbindungen) aufgebracht. Sie verbessern als Schutzschicht auch die chemische Beständigkeit von PC. Auch mithilfe spezieller Folien lassen sich PC-Oberflächen kratz- und abriebfest machen.
Ist Polycarbonat UV-beständig?
Polycarbonat ist transparent. Ohne weiteren Schutz vergilbt und versprödet PC bei längerer Sonneneinstrahlung rasch. Um PC gegenüber UV-Licht zu schützen, können bestimmte Stabilisatoren oder spezielle Folien verwendet werden.
Ist Polycarbonat witterungsbeständig?
Als Polyester ist PC hydrolyseempfindlich. Längere Einwirkung von heißem Wasser kann zu Spannungsrissen führen.
