PC base biológico - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos



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PC base biológico

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PC policarbonato verde

El policarbonato convencional (PC) fabricado por la condensación de bisfenol-A (BPA) y fosgeno es un polímero amorfo con alta resistencia al impacto, tenacidad, resistencia al calor y transparencia, que encuentra aplicaciones como dispositivos médicos, automotrices, ópticos y electrónicos. El inconveniente de BPA-PC se encuentra en la elección de los monómeros, ya que el fosgeno es un compuesto volátil altamente tóxico y el BPA genera preocupaciones sobre los efectos negativos para la salud debido a la lixiviación del polímero cuando entra en contacto con los alimentos. Además, ambos monómeros son compuestos a base de petróleo y, recientemente, se han hecho pruebas para reemplazarlos, al menos parcialmente, con dioles de base biológica, por ejemplo , isosorbida derivada de carbohidratos, 3,4 l- tirosina5 o derivados terpénicos o epóxidos con CO2 . La reacción de epóxidos con CO2  evita el uso de fosgeno venenoso al reemplazarlo con CO2 , que es el gas de efecto invernadero más abundante, mucho menos peligroso e inherentemente biológico. Hay varios metodos patentados para producir PC bio-basado.

Policarbonato de base biológica derivado (óxido de limoneno LO)

El limoneno (óxido de limoneno LO) es un terpeno alicíclico abundante, que se encuentra en la cáscara de muchos cítricos y es el componente principal del aceite de naranja. La polimerización es estereoselectiva, incorporando solo trans-LO en el polímero. Para la copolimerización de CO2 y limoneno para producir poli (carbonato de limoneno) con una Tg de 110°C, un eficiente catalizador ed el zinc de β-diiminato (bdi). Es deseable comenzar con LO que contenga altas cantidades de isómero trans para la reacción con CO2 para crear una reacción eficiente en términos de rendimiento.

Policarbonato de base biológica derivado de isosorbida

El policarbonato de base biológica derivado de isosorbida de origen vegetal, en comparación con la resina de policarbonato convencional (en adelante, abreviada resina de PC) hecha de bisfenol A (en adelante abreviado BPA), presenta alta transparencia, excelentes propiedades ópticas y excelente resistencia al rayado. Su comportamiento de impacto de perforación es comparable a los de la resina de PC. Policarbonato de base biológica derivado de isosorbida es un polímero derivado de plantas pero no es biodegradable. Tiene una excelente durabilidad, lo que hace posible su despliegue en una amplia variedad de aplicaciones, como componentes ópticos related relacionados con la energía, un sustituto de componentes de vidrio de alto rendimiento, así como también para equipos electrónicos, carcasas de automóviles decor decoración interior y exterior. La isosorbida se produce a partir de glucosa se convierte prima en sorbitolo y despues isosorbida esta ultima por polimerizacion se convierte en un simil-policarbonato. El PC con base fósil es una estructura aromática de polímero, mientras que la PC con base biológica es una estructura de polímero alifática y cíclica o alicíclica. La rigidez de los polímeros aromáticos es mayor que la de los polímeros alifáticos. PC basada en fósiles para tener una temperatura de transición vítrea más alta que la de una PC de base biológica. El PC basado en fósiles tiene una mayor estabilidad térmica que la de las PC basadas en bio porque la rigidez química de las PC basadas en fósiles es mayor que la de las PC basadas en bio. El enlace de oxígeno (-O-) en la isosorbida se puede romper fácilmente en comparación con el doble enlace en la estructura aromática insaturada. Esto lleva a la PC a base de fósiles a tener una mayor resistencia térmica que la de la PC a base de bio.  El PC con base fósil mostró una viscosidad mayor que la de la PC con base biológica. La viscosidad disminuyó a medida que la temperatura aumentó para ambos materiales. La viscosidad para 300°C de PC con base biológica mostró un alto fenómeno de adelgazamiento por cizallamiento a medida que aumentaba la frecuencia, mientras que las viscosidades para PC con base fósil y la viscosidad para 260°C del PC con base biológica mostraron una pequeña cantidad de disminución a medida que aumentaba la frecuencia. La viscosidad del PC de base biológica exhibe una alta sensibilidad a la temperatura. El PC con base biológica mostró una transmitancia mayor que la de la PC con base fósil para espesores de muestras de 2.0 mm y 3.2 mm. Los valores de turbidez del PC a base de fósiles se distribuyeron del 7,8% al 16,5%. Los valores de turbidez del PC de origen biológico se distribuyeron del 10,5% al ​​19,3%. La turbidez del PC basada en fósiles aumentó a medida que aumentó la temperatura de moldeo. Sin embargo, la neblina de la PC con base biológica mostró su valor más bajo a la temperatura más alta en el rango probado. Las transmisiones de PC a base de fósiles y biológicos se distribuyeron del 91.1% al 92.3% y del 91.5% al ​​93.9%, respectivamente. La transmitancia de la PC basada en fósiles disminuyó a medida que aumentó la temperatura de moldeo, a excepción de la muestra de 3,2 mm con una temperatura de moldeo de 260°C. Sin embargo, la transmitancia de la PC de origen biológico aumentó a medida que aumentó la temperatura de moldeo. La PC basada en fósiles mostró una mayor birrefringencia que la de la PC basada en bio.


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