Más allá del vidrio: Descubre las ventajas del policarbonato en resistencia y durabilidad, y cómo puede reemplazar al vidrio en múltiples aplicaciones

El policarbonato (en inglés “polycarbonate”) es un material plástico constituido por un grupo de termoplásticos termoformables utilizado en diversas aplicaciones por su resistencia y durabilidad. Es un polímero termoplástico que se produce a partir de una reacción química entre el bisfenol A y el cloruro de fosgeno, que forma una cadena polimérica con la fórmula (C16H14O3)n. Es utilizado en una amplia variedad de aplicaciones debido a su alta resistencia y transparencia.

El policarbonato también es resistente al calor y puede soportar temperaturas de hasta 130 grados Celsius sin deformarse o perder sus propiedades físicas. Esto lo hace ideal para aplicaciones que requieren una alta resistencia al calor, como las carcasas de los equipos de cocina y los componentes electrónicos de alta temperatura.

Sin embargo, el BPA, uno de los principales componentes del policarbonato, ha sido objeto de controversia debido a su potencial impacto negativo en la salud humana. Aunque se ha demostrado que el policarbonato es seguro para su uso en aplicaciones comerciales y de consumo, algunos estudios han planteado preocupaciones sobre la posible exposición al BPA y sus posibles efectos sobre la salud, lo que ha llevado a la producción de policarbonatos sin BPA.

Breve historia sobre el policarbonato

La historia del policarbonato se remonta a la década de 1950, cuando los científicos de la empresa General Electric, Daniel Fox y Herman Schnell, descubrieron accidentalmente una sustancia inusual mientras intentaban desarrollar nuevos materiales para lentes de gafas.

En 1953, Fox y Schnell produjeron policarbonato utilizando la reacción química entre el bisfenol A y el cloruro de fosgeno, creando un material que era resistente a la rotura y altamente transparente. Al principio, se utilizó principalmente en la industria aeroespacial debido a su capacidad para soportar fuertes impactos y altas temperaturas, pero con el tiempo, se convirtió en un material popular en una amplia variedad de aplicaciones.

En la década de 1960, se comenzó a utilizar en la fabricación de lentes de seguridad para protección ocular, y para la producción de piezas de automóviles, como faros y parabrisas. En la década de 1970, se utilizó en la construcción, y desde entonces ha sido utilizado en la fabricación de productos electrónicos, productos médicos, dispositivos de almacenamiento de datos y más.

Hoy en día, el policarbonato se ha convertido en un material versátil y ampliamente utilizado en una variedad de aplicaciones debido a su combinación única de resistencia, transparencia y durabilidad. También se ha mejorado a lo largo del tiempo, lo que ha llevado a la producción de policarbonatos más livianos, resistentes a los rayos UV y resistentes a la intemperie.

Propiedades y características del policarbonato

Algunas de las principales y más características de este material son:

Resistencia al impacto

El policarbonato es resistente al impacto debido a su estructura molecular y su proceso de fabricación. Las cadenas poliméricas del policarbonato están dispuestas de manera ordenada y uniforme, lo que le otorga una alta rigidez y resistencia a la rotura. Además, el proceso de fabricación del policarbonato utiliza una combinación de calor y presión para formar y moldear el material, lo que resulta en una estructura molecular sólida y uniforme.

La resistencia al impacto del policarbonato también puede contribuir a una mayor seguridad y durabilidad de los productos en los que se utiliza. Al ser capaz de resistir impactos y roturas, el policarbonato puede prolongar la vida útil de los productos, reducir la necesidad de reparaciones y aumentar la seguridad del usuario. 

Transparencia

Es un material transparente debido a su estructura química única y su proceso de fabricación. Las cadenas de polímero en el policarbonato están dispuestas de manera uniforme y en forma de láminas planas, lo que permite que la luz pase a través de ellas sin ser dispersada. Esto resulta en una alta transparencia y claridad óptica del material.

Sin embargo, la transparencia del policarbonato también puede tener algunas desventajas. Por ejemplo, puede permitir que la luz UV pase a través de ella, lo que puede dañar algunos productos o materiales.

Ligereza

A diferencia de otros materiales más pesados, como el vidrio, el policarbonato tiene una densidad mucho menor, lo que resulta en un material más ligero. Además, el proceso de fabricación del policarbonato permite crear formas y tamaños complejos con un bajo peso.

Debido a su bajo peso, el policarbonato puede reducir el consumo de energía necesario para transportar y operar los productos, lo que puede contribuir a una menor huella de carbono y una mayor sostenibilidad.

Resistencia química

El policarbonato tiene resistencia química debido a su estructura molecular y a las propiedades de sus componentes químicos. Las cadenas poliméricas del policarbonato están unidas por enlaces covalentes fuertes, lo que le otorga una alta estabilidad y resistencia química. 

Debido a su alta resistencia a la corrosión y a los productos químicos, el policarbonato puede reducir la necesidad de reemplazar o reparar piezas y componentes, lo que puede resultar en ahorros significativos para los usuarios y fabricantes.

Sin embargo, en aplicaciones que requieren una alta resistencia a productos químicos extremadamente agresivos, el policarbonato puede no ser adecuado y se deben utilizar materiales más especializados y resistentes.

Fácil procesamiento

Se puede moldear fácilmente mediante técnicas de termoformado y moldeo por inyección, lo que permite crear formas y tamaños complejos con alta precisión y calidad.

La facilidad de procesamiento del policarbonato puede reducir los costos de producción y los tiempos de fabricación y además, debido a su alta capacidad de moldeo y corte, el policarbonato puede permitir una mayor precisión y calidad en la fabricación de productos, lo que resulta en una mayor satisfacción del usuario y una reducción de los costos de garantía y reparación.

Sin embargo, la facilidad de procesamiento del policarbonato puede hacer que sea más susceptible a deformaciones o fracturas si no se maneja correctamente.

Resistencia a la intemperie

Debido a su estructura molecular y a las propiedades de sus componentes químicos. Las cadenas poliméricas del policarbonato están dispuestas de manera uniforme y están unidas por enlaces covalentes fuertes, lo que le otorga una alta estabilidad y resistencia a la degradación por la exposición a los elementos del clima, como la luz solar, la lluvia, la nieve y el viento.

En determinados casos, la resistencia a la intemperie del policarbonato puede verse afectada por factores ambientales como la contaminación y la humedad, lo que puede requerir una mayor atención y cuidado por parte de los usuarios y fabricantes.

Resistencia a la temperatura

El policarbonato es capaz de soportar una amplia gama de temperaturas sin degradarse o deformarse debido a que sus cadenas poliméricas están unidas por enlaces covalentes fuertes y están dispuestas de manera uniforme y ordenada. Además, el policarbonato es capaz de soportar temperaturas extremas sin agrietarse o romperse, lo que puede contribuir a prevenir accidentes y daños causados por la falla del material en aplicaciones críticas.

Seguridad

El policarbonato proporciona seguridad debido a su alta resistencia a la rotura, su capacidad para soportar impactos y su resistencia a la degradación por la exposición a la intemperie.

Puede mantener su integridad estructural durante un período prolongado, lo que aumenta la confiabilidad y la seguridad de los productos en los que se utiliza. En aplicaciones al aire libre, como en parabrisas de automóviles o en paneles solares, el policarbonato puede proteger a los usuarios de los elementos del clima.

Conclusión

El policarbonato es un material altamente versátil y resistente que ofrece una amplia gama de ventajas en diversas aplicaciones, desde paneles solares y luces de señalización hasta cascos de seguridad y parabrisas de automóviles, que ofrece una excelente combinación de rendimiento y confiabilidad.