Jako jeden z pěti hlavních-technických plastů pro všeobecné použití je polykarbonát (PC) široce používán v elektronice, automobilové výrobě a optických přístrojích díky své vysoké průhlednosti, vynikající odolnosti proti nárazu a rozměrové stabilitě. Kořen jeho výkonnostních výhod spočívá v jeho jedinečné molekulární struktuře a synergickém účinku jeho klíčových složek.
Základní složkou PC je vysokomolekulární polymer syntetizovaný z bisfenolu A (BPA) a fosgenu nebo difenylkarbonátu (DPC) prostřednictvím polykondenzační reakce. BPA je základní monomer, který tvoří molekulární kostru. Jeho dvě fenolické hydroxylové skupiny tvoří střídající se lineární segmenty s karbonátovými skupinami, které dodávají materiálu tuhost a tepelnou odolnost. Přítomnost karbonátových vazeb (-O-CO-O-) vyrovnává tuhost prostřednictvím pružnosti molekulárního řetězce, což dává PC tvrdost i houževnatost. Tento „tuhý-flexibilní“ molekulární design je jeho základní charakteristikou, která jej odlišuje od běžných plastů.
Z pohledu syntetického procesu se hlavní cesty dělí na fosgenové a ne-fosgenové metody. Tradiční fosgenová metoda používá jako surovinu vysoce toxický fosgen, který produkuje vysoce-čisté produkty, ale představuje riziko pro životní prostředí. Ne-fosgenová metoda používá k nahrazení fosgenu zelená činidla, jako je dimethylkarbonát, při přípravě produktu transesterifikací, což je více v souladu s trendy udržitelného rozvoje. Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma procesy spočívá v kontrole vedlejších produktů a bezpečnosti, ale hlavní složkou konečného produktu je polykarbonátový homopolymer nebo kopolymer (jako je směsná modifikace s ABS nebo polyesterem).
Je třeba poznamenat, že PC často obsahuje stopová množství přísad pro optimalizaci výkonu zpracování nebo funkčních vlastností. Tepelné stabilizátory mohou například bránit degradaci při vysokých-teplotách, antioxidanty mohou zpomalit stárnutí a retardéry hoření mohou zlepšit odolnost proti ohni. Tyto přísady obvykle tvoří méně než 1 %, ale hrají zásadní roli ve skutečném aplikačním výkonu materiálu. Stojí za zmínku, že bisfenol A (BPA), jako hlavní surovina pro PC, způsobil spory o bezpečnosti potravin kvůli svým migračním vlastnostem. V současné době PC v kvalitě určené pro styk s potravinami snížila rezidua díky vylepšením procesu, aby splnila příslušné regulační požadavky.
Celkově vysoký výkon PC pramení z přesného poměru BPA k uhličitanovým skupinám a uspořádaného uspořádání molekulárních řetězců. S pokrokem v technologii zelené syntézy se PC vyvíjí směrem k nižšímu dopadu na životní prostředí a multi{1}}funkcionalitě, přičemž si zachovává své hlavní výhody a neustále upevňuje svou nezastupitelnou pozici v oblasti špičkové-výroby.