La nueva tecnología de copolímero mejora la resistencia a la luz UV del policarbonato
El policarbonato basado en bisfenol acetona (BPA) se desarrolló hace más de 50 años. Debido a sus propiedades únicas, actualmente es muy utilizado en distintos sectores comerciales para aplicaciones como CDs y DVDs, sustituto del vidrio en cubiertas de edificios o estadios e iluminación delantera de vehículos. Sin embargo, como cualquier otro plástico, el policarbonato actual presenta ciertas limitaciones. Algunas de estas limitaciones, como por ejemplo, la baja resistencia a la radiación UV ultravioleta, se pueden superar con una nueva tecnología basada en copolímeros de policarbonato.
El policarbonato es un termoplástico amorfo de altas prestaciones. Debido a su estructura molecular amorfa, el material es transparente y presenta una buena estabilidad dimensional. La resistencia al calor de un homopolímero de policarbonato fabricado a partir de BPA es de aproximadamente 150ºC. La combinación de resistencia al calor y estructura molecular amorfa le confiere rigidez a temperaturas más elevadas. Debido a su excelente resistencia al impacto, el policarbonato supera exigentes pruebas mecánicas como el ensayo de impacto (“hail test”) para aplicaciones en cubiertas de estadios.
Tecnología de copolímero de policarbonato
El policarbonato se decolora bajo la luz UV debido a su estructura molecular aromática. Este fenómeno produce degradación además de decoloración y también puede generar un comportamiento quebradizo con el tiempo. Para mejorar la resistencia del policarbonato a la radiación UV, se introduce un nuevo bloque en la cadena polimérica del policarbonato (Figura 1).
Este nuevo bloque mejora significativamente la resistencia del policarbonato a las condiciones ambientales. En un proceso similar a la oxidación del aluminio, en la que la exposición a la luz UV hace que se forme una capa que protege al material base, el copolímero de policarbonato desarrolla una capa superior por el mecanismo de fototransposición de Fries que protege el material subyacente. Esta capa se reordena para formar una estructura que absorbe de forma inherente la luz UV, haciendo que la resina sea autoprotectora. Esta fina capa absorbente de la radiación UV protege al material de copolímero. (Figura 2).

Figura 1: Comparación simplificada de la estructura molecular del homopolímero y el copolímero.
Figura 2. Tras la exposición a la luz UV, el copolímero sufre una reacción de fototransposición de Fries y se reestructura para formar una micropelícula que absorbe de forma inherente la radiación UV.
Esta nueva y exclusiva tecnología basada en copolímeros ha sido desarrollada por GE Plastics y se ha comercializado con el nombre de resina Lexan SLX.
Tras la reacción de fototransposición, la capa protectora de copolímero recién formada es ligeramente amarilla, pero al tratarse de una capa muy fina, la decoloración total es despreciable. Las propiedades mecánicas, como la resistencia al impacto, se mantienen gracias a esta fina capa que protege al material subyacente de la degradación.