پلی کربنات (PC) به عنوان یکی از پنج پلاستیک{0}}مهندسی اصلی، به دلیل شفافیت بالا، مقاومت در برابر ضربه عالی و پایداری ابعادی، به طور گسترده در صنایع الکترونیک، خودروسازی و ابزارهای نوری استفاده میشود. ریشه مزایای عملکرد آن در ساختار مولکولی منحصر به فرد و اثر هم افزایی اجزای کلیدی آن نهفته است.
جزء اصلی PC یک پلیمر مولکولی بالا است که از بیسفنول A (BPA) و فسژن یا دی فنیل کربنات (DPC) از طریق واکنش چند تراکمی سنتز شده است. BPA مونومر اساسی است که اسکلت مولکولی را می سازد. دو گروه هیدروکسیل فنلی آن، بخش های خطی متناوب را با گروه های کربناته تشکیل می دهند که به ماده سفتی و مقاومت در برابر حرارت می دهد. وجود پیوندهای کربناته (-O-CO-O{-) استحکام را از طریق انعطافپذیری زنجیره مولکولی متعادل میکند و به PC هم سختی و هم چقرمگی میدهد. این طراحی مولکولی «سخت-انعطاف پذیر، ویژگی اصلی آن است که آن را از پلاستیک های معمولی متمایز می کند.
از دیدگاه فرآیند مصنوعی، مسیرهای اصلی به دو روش فسژنی و غیر فسژنی تقسیم می شوند. روش سنتی فسژن از فسژن بسیار سمی به عنوان ماده خام استفاده می کند که محصولاتی با خلوص- تولید می کند اما خطرات زیست محیطی را به دنبال دارد. روش غیر فسژنی از معرفهای سبز مانند دی متیل کربنات برای جایگزینی فسژن استفاده میکند و محصول را از طریق استریفیکاسیون آماده میکند که بیشتر با روند توسعه پایدار مطابقت دارد. تفاوت اصلی بین این دو فرآیند در کنترل محصولات جانبی و ایمنی نهفته است، اما جزء اصلی محصول نهایی هموپلیمر یا کوپلیمر پلی کربنات است (مانند اصلاح ترکیبی با ABS یا پلی استر).
لازم به ذکر است که رایانه شخصی اغلب حاوی مقادیر کمی از مواد افزودنی برای بهینه سازی عملکرد پردازش یا خواص عملکردی است. برای مثال، تثبیتکنندههای حرارتی میتوانند از تخریب{1} دمای بالا جلوگیری کنند، آنتیاکسیدانها میتوانند پیری را به تأخیر بیندازند، و بازدارندههای شعله میتوانند مقاومت در برابر آتش را بهبود بخشند. این افزودنیها معمولاً کمتر از 1% را تشکیل میدهند، اما نقش مهمی در عملکرد کاربردی واقعی مواد دارند. شایان ذکر است که بیسفنول A (BPA)، به عنوان یک ماده خام اصلی برای PC، به دلیل خواص مهاجرتی آن باعث بحث های ایمنی مواد غذایی شده است. در حال حاضر، PC درجه تماس با مواد غذایی، باقیمانده ها را از طریق بهبود فرآیند کاهش داده است تا نیازهای نظارتی مربوطه را برآورده کند.
به طور کلی، عملکرد بالای PC از نسبت دقیق BPA به گروههای کربناته و آرایش منظم زنجیرههای مولکولی ناشی میشود. با پیشرفت فناوری سنتز سبز، رایانه شخصی به سمت تأثیرات زیست محیطی کمتر و عملکردهای چندگانه در حال تکامل است و در عین حال مزایای اصلی خود را حفظ می کند و به طور مداوم موقعیت غیرقابل جایگزینی خود را در زمینه تولید پیشرفته تثبیت می کند.
