Hauptunterschied – Plexiglas vs. Polycarbonat
Technische thermoplastische Polymere wie Polyethylen, Polypropylen, Polyvinylchloride, Polycarbonat, Polyacrylate sind in der heutigen Welt aufgrund ihrer hervorragenden Kombination aus physikalischen und chemischen Eigenschaften sehr beliebt. Keiner dieser Kunststoffe zeigt jedoch vollständige Perfektion. Plexiglas und Polycarbonat sind zwei solche Arten von amorphen technischen Thermoplasten, die unterschiedliche Eigenschaften mit ihren eigenen Vor- und Nachteilen besitzen. Der Hauptunterschied zwischen Perspex und Polycarbonat besteht darin, dass Perspex durch Polymerisation von Monomeren der Acrylfamilie hergestellt wird, während Polycarbonat durch Polykondensationspolymerisation von Phosgen und BPA (Bisphenol A) oder Schmelzumesterung von DPC und BPA hergestellt wird.
Was ist Plexiglas?
Perspex® ist ein Handelsname für Acrylplatten, die erstmals 1934 von ICI-Wissenschaftlern entdeckt wurden. Perspex® ist der eingetragene Name Warenzeichen von Lucite International, das unter der Mitsubishi Chemical Corporation betrieben wird. Perspex® Acryl war das erste Acrylprodukt, das unter den Kunstharzen in Form von Platten, Stäben, Rohren und anderen Formteilen registriert wurde. Die Familie der Acrylate umfasst die Polymere der Monomere von Acrylnitril, Hydroxyethylmethacrylat, Acrylamid, Methylcyanoacrylat, Ethylcyanoacrylat, Methylacrylat, Ethylacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Methylmethacrylat. Die Polymerisation von Methylmethacrylat zu Polymethylmethacrylat (PMMA) war die erste Entdeckung von Acrylatpolymeren im Jahr 1877 durch die deutschen Chemiker Fittig und Paul. Nach der Kommerzialisierung von Acrylplatten wurden sie erstmals während des Zweiten Weltkriegs für Windschutzscheiben, Vordächer und Geschütztürme von Flugzeugen und Periskopöffnungen von U-Booten verwendet.
Abbildung 1: Lichtbrechung in einem Plexiglasblock
Perspex® bietet hervorragende optische Klarheit, chemische Beständigkeit, gute Abriebfestigkeit und hervorragende Oberflächenhärte, wodurch das Produkt für ein breites Anwendungsspektrum geeignet ist, darunter optische Linsen, medizinische Diagnostik, Kosmetikverpackungen und Autorücklichter. Perspex® Polymere sind ideal für Extrusion und Spritzguss; Es kann zur Herstellung von Beleuchtungsprodukten wie LEDs, extrudierten Diffusorplatten, Profilen und Schläuchen verwendet werden. Im Vergleich zu anderen handelsüblichen Thermoplasten sind Acrylatpolymere aufgrund ihrer Kombinationen aus guten physikalischen und mechanischen Eigenschaften wie Witterungsbeständigkeit, hoher Festigkeit und brillanter Klarheit kostspielig. PMMA hat eine Glasübergangstemperatur von 105-107 °C und einen Brechungsindex von 1.49, was mit denen von Glas (1,60) vergleichbar ist. Daher wird PMMA manchmal auch als „organisches Glas“bezeichnet. Aufgrund seiner hohen Beständigkeit gegenüber Lebensmitteln, Fetten, Ölen, nicht oxidierenden Säuren, Laugen, Salzen, Mineralien und aliphatischen Kohlenwasserstoffen wird PMMA weithin als Lebensmittelmaterial verwendet und als Verpackungsmaterial. Es ist jedoch nicht beständig gegen starke Säuren, aromatische und chlorierte Kohlenwasserstoffe, Ketone, Alkohole und Ester. Die Dimensionsstabilität ist gut, aber weniger schlagfest.
Was ist Polycarbonat?
Polycarbonat ist ein bekanntes transparentes und amorphes technisches thermoplastisches Material, das eine Vielzahl herausragender Eigenschaften aufweist. Es ist ein leichter Thermoplast, hat aber eine ausgezeichnete Zähigkeit, Dimensionsstabilität, Wärmebeständigkeit und optische Klarheit. Aufgrund seines hohen elektrischen Widerstands wird Polycarbonat häufig zur Herstellung vieler elektrischer und elektronischer Teile und Komponenten verwendet. Aufgrund seiner optischen Klarheit wird Polycarbonat zur Herstellung von Brillengläsern und bestimmten anderen digitalen Medien wie CDs und DVDs verwendet. Aufgrund seines breiten Eigenschaftsspektrums wird Polycarbonat in einer breiten Palette von Anwendungen eingesetzt, von üblichen Haush altsartikeln bis hin zu Automobil- und Luft- und Raumfahrtausrüstung und -zubehör. Darüber hinaus wird dieses thermoplastische Material auch zur Herstellung von kratzfesten Verglasungen, medizinischen und Baugeräten, Schutzschildern, Schutzhelmen und Scheinwerfergläsern verwendet. Die Geschichte von Polycarbonat reicht bis in die frühen 1890er Jahre zurück, als A. Einhorn erstmals Polycarbonatkristalle durch Reaktion von Resorcin und Phosgen in Pyridin als Lösungsmittel herstellte. Später, in den 1950er Jahren, waren kommerzielle Hersteller, nämlich Bayer und GE, in der Lage, die Prozesse zur Herstellung von Polycarbonatharz auf Basis von Bisphenol A (BPA) zu kommerzialisieren.
Abbildung 2: Wasserflasche aus Polycarbonat
Derzeit werden zwei Verfahren zur Herstellung von Polycarbonatharzen verwendet. Das erste Verfahren ist die zweiphasige Grenzflächen-Polykondensationspolymerisation von Phosgen und BPA, und das zweite Verfahren ist die Schmelzumesterung von DPC und BPA bei 300 °C und niedrigem Druck. Das Molekulargewicht von Polycarbonatharzen variiert von 22.000 bis 35.000 g/g mol. Die Glasübergangstemperatur liegt zwischen 145 – 150 °C. Das Vorhandensein voluminöser aromatischer Arylringe im Rückgrat von Polycarbonat ist der Grund für seine technischen Eigenschaften. Der Schmelzpunkt von Polycarbonat liegt bei etwa 230 °C. Es hat eine gute Dimensionsstabilität, Kriechfestigkeit und eine hohe Schlagzähigkeit. Polycarbonat gilt als inertes Material; Daher wurde es weithin als Kunststoff in Lebensmittelqualität verwendet. Zu den Nachteilen von Polycarbonat zählen geringe UV-Beständigkeit und Hydrolyse durch Alkalilösungen wie Kalilauge, Natronlauge etc.
Was ist der Unterschied zwischen Plexiglas und Polycarbonat?
Plexiglas vs. Polycarbonat |
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| Perspex ist das eingetragene Warenzeichen von Lucite International für Acrylplatten. | Polycarbonat ist ein gebräuchlicher Name (kein Handelsname). |
| Herstellung | |
| Plexiglas wird durch Polymerisation von Acrylmonomeren oder deren Copolymeren hergestellt. | Polycarbonat wird durch Grenzflächen-Polykondensationspolymerisation von Phosgen und BPA oder Schmelzumesterung von DPC und BPA bei 300 °C und niedrigem Druck hergestellt. |
| Klarheit | |
| Die Klarheit ist sehr hoch, fast gleich der von Glas. | Die Klarheit ist im Vergleich zu Plexiglas gering. |
| Glasübergangstemperatur | |
| 105- 107 °C | 145 – 150 °C |
| Wetterbeständigkeit | |
| Wetterbeständigkeit ist sehr hoch. | Dies hat eine geringe UV-Beständigkeit. |
| Anwendungen | |
| Plexiglas wird in optischen Linsen, medizinischen Diagnostika, Kosmetikverpackungen, Autorückleuchten, Windschutzscheiben usw. verwendet. | Polycarbonat wird in kratzfesten Verglasungen, Medizin- und Baugeräten, Schutzschildern, Schutzhelmen usw. verwendet. |
Zusammenfassung – Plexiglas vs. Polycarbonat
Perspex ist ein Handelsname für Acrylplatten, die durch Polymerisation von Acrylmonomeren und deren Copolymeren hergestellt werden. Aufgrund seiner guten Chemikalien- und Witterungsbeständigkeit und hervorragenden Transparenz wird es in der medizinischen Industrie, in der Linsenherstellung, in der Automobil- und Verpackungsindustrie eingesetzt. Polycarbonat ist ein generischer Name für den aus Bisphenol A hergestellten Industriekunststoff und hat ein breites Anwendungsspektrum von Haush altsartikeln bis hin zur Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie. Polycarbonat ist bekannt für seine hervorragende Steifigkeit, sein geringes Gewicht, seine Klarheit und seine elektrischen Isoliereigenschaften. Das ist der Unterschied zwischen Plexiglas und Polycarbonat.
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