El policarbonato cumple 50 años

Algo más que un CD

Redacción PU01/02/2003
Dentro de unos meses, exactamente el 16 de octubre de 2003, habrá que festejar un aniversario, para entonces se cumplirán 50 años desde que la empresa Bayer AG de Leverkusen patentara lo que el químico Hermann Schnell (1915 – 1999) había inventado en la factoría de Uerdingen de la empresa: el policarbonato (PC), un plástico del que se fabrican CD. Pero, de ese material resistente y transparente no sólo se confeccionan millones de soportes musicales o discos compactos, sino que con esa rica gama de polímeros que están a punto de cumplir cincuenta años también se hacen planchas resistentes al impacto para construir invernaderos y tejados; diversos productos electrotécnicos y electrónicos; biberones y botellas para leche; láminas para aplicaciones técnicas y difusores para faros de vehículos.
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Hermann Schnell falleció el 7 de septiembre de 1999, justamente en la víspera de su 83º cumpleaños. Su nombre está asociado firmemente al policarbonato. A su genio y su afán investigador le debe la casa Bayer AG la posesión de ese termoplástico, una verdadera gallina de los huevos de oro.

Hermann Schnell nació el 8 de septiembre de 1916. En otoño de 1937 empezó a estudiar ingeniería química y en 1944 se doctoró en la Universidad de Friburgo. Su tutor fue el legendario especialista en polímeros Hermann Staudinger (1881 – 1965), el descubridor de la química macromolecular y premio Nobel.

Al finalizar sus estudios y en posesión del diploma de doctor, Schnell ingresa en la factoría de Leverkusen de Bayer AG, en calidad de colaborador científico. A principios de 1953 se hace cargo, dentro del mismo grupo, de la dirección del recién creado laboratorio de la factoría de Uerdingen. Ahí prosigue los ensayos iniciados en Leverkusen, experimenta con poliéster y fosgeno gaseoso y, a pesar del escepticismo de muchos de sus colegas, sus esfuerzos son coronados por el éxito. A mediados de 1953 fructifica su labor: el policarbonato, un fascinante género de material de la familia de los polímeros acaba de ser descubierto.

Casi al mismo tiempo se logra también éxito al otro lado del "charco", pues también allí se descubre el PC. La carrera norteamericana para obtener el policarbonato nacional se había iniciado en los laboratorios de la división de plásticos del grupo General Electric (GE). Se sintetizó igualmente a base de éster de ácido carbónico y ofrecía un espectro de cualidades sobresalientes. En el transcurso de negociaciones, las empresas interesadas del Viejo y del Nuevo Mundo aclararon de común acuerdo la situación resultante. El éxito del policarbonato que se vislumbraba desde un principio dejó espacio suficiente –presumiblemente– para la actividad de ambos competidores.

Éxito de ventas

Es evidente que se había estimado bien la situación. Desde el primer momento, la demanda fue satisfactoria. En pocos años, el policarbonato fue convirtiéndose en un verdadero éxito de ventas, alcanzando tasas de crecimiento generalmente de dos cifras. Tan solo Bayer AG, que en 1958 emprendió la fabricación de PC a escala industrial y produjo alrededor de 180 toneladas, tiene ahora una capacidad de producción de material termoplástico del orden de las 650 000 toneladas anuales. Incluso dicha cantidad resulta insuficiente al registrarse graves "cuellos de botella" en los suministros de PC. Según las indagaciones del Servicio de Información KI de Bad Homburg, hace dos años estaban a la orden del día plazos de entrega de 14 a 16 semanas e incluso más largos.

Por este motivo, Bayer se propuso entonces aumentar considerablemente su capacidad de producción de policarbonato. Efectuando una inversión de alrededor de 1.000 millones de euros, el grupo químico domiciliado en Leverkusen pretendía ascender al primer puesto a nivel mundial entre los fabricantes de policarbonato en el próximo quinquenio. Entre sus objetivos estaba duplicar la producción en el año 2005, lo que significaba aproximadamente llegar a 1,3 millones de toneladas al año. El punto central de esa iniciativa estratégica radica ante todo en el continente asiático y la zona del Pacífico.

La suma de las virtudes

Bayer, que según dice es uno de los principales fabricantes de los llamados termoplásticos técnicos, ofrece policarbonato de la marca comercial Makrolon. Este material, una síntesis de bifenol A y ácido carbónico, se distingue por la elevada transmisión lumínica, una buena estabilidad de la forma a 135º C (hasta 145º C en el caso de productos reforzados con fibra de vidrio) y altos valores de tenacidad y resistencia a la tracción. La alta estabilidad dimensional y la magnífica capacidad de aislamiento eléctrico son los sumandos que forman la suma de las virtudes de dicho material que, según DIN, se especifica como "compuesto de moldeo termoplástico amorfo". Aplicando armaduras de fibras de vidrio se consigue una rigidez muy efectiva, junto con la excelente estabilidad dimensional.

El policarbonato se puede transformar casi por cualquiera de los procedimientos corrientes en la industria del plástico: en forma de granulado en máquinas de moldeo por inyección, en la extrusión y en procesos de soplado por inyección y de moldeo por rotación. Los semiproductos de policarbonato es posible conformarlos y plegarlos aplicando calor suficiente o por el proceso de embutición profunda, por ejemplo para confeccionar envases de innumerables tipos. Tanto los semiproductos como los productos acabados pueden ser transformados, entre otras operaciones, por aserrado, taladrado, fresado, torneado, cepillado y corte. Igualmente es posible pintarlos, aplicarles vapores metálicos al vacío, rotularlos con láser e imprimirlos del modo clásico.

Gafas, lentes, discos compactos y más cosas

Las aplicaciones del policarbonato son tan variadas como sus posibilidades de transformación. Con él no solo se hacen CDs y discos de almacenamiento ópticos en grandes series, sino que el compuesto de moldeo termoplástico también se emplea preferentemente para fabricar monturas y lentes para gafas y lentillas. El policarbonato se utiliza asimismo en la fabricación de luminarias, cascos de seguridad y viseras para cascos; para la extrusión de planchas macizas de suficiente espesor para construir lunas de seguridad para mostradores de bancos; para confeccionar planchas nervadas que se usan como tejadillo de invernaderos y estadios deportivos y que resisten hasta las peores precipitaciones de granizo. La industria de automoción construye difusores para faros y pilotos, y es probable que pronto se hagan de dicho material las ventanillas de automóviles. En Estados Unidos están relizándose ensayos de larga duración con ese fin, cuyos resultados parecen ser muy prometedores.

De policarbonato se hacen también láminas por extrusión, que implican relativamente mucho esmero y que por ello son costosas, las cuales se emplean, por ejemplo, para fabricar teclados y carcasas de teléfonos portátiles. Una ventaja en este caso es que las láminas de policarbonato se imprimen con facilidad y se pueden transformar económicamente, entre otros procedimientos por el llamado IMD (In Mold Decoration). Por ese método se obtienen piezas de forma que, con su decoración superficial de agradable aspecto, satisfacen incluso las exigencias de diseño más extremas. Las láminas iluminadas por la cara posterior para cuadros de instrumentos es otra de las aplicaciones caracterizada por el extraordinario potencial de crecimiento. Y el nuevo permiso de conducir europeo y el documento de identidad suizo son de láminas de policarbonato.

Música en discos de plata

El gran momento del policarbonato llegó con la invención y el lanzamiento al mercado del disco compacto. Los primeros prototipos de esa nueva conserva musical fueron creados hace más de 20 años por el grupo electrotécnico holandés y multinacional Philips. Desde entonces se han producido más de 20.000 millones de ejemplares de ese disco de plata tan solo del policarbonato Bayer Makrolon. Es una cantidad increíble de soportes de datos. Puestos uno junto a otro –según ha calculado Bayer– resultaría una cinta plateada de 2.400.000 kilómetros de largo, lo que equivale a seis veces la distancia entre la Tierra y la Luna. En unos 4.000 millones de hoyuelos diminutos llamados pits los discos compactos almacenan música y canciones u otro tipo de información digitalizada. Menos de cuatro segundos se tarda en marcar esas estructuras tan enrevesadas en el CD virgen por el método de moldeo por inyección, gracias sobre todo a la excelente viscosidad de ese material.

Pero la evolución prosigue. El CD tradicional ha tenido un hermano vigoroso: el DVD (Digital Versatile Disk). Aunque exteriormente sea muy difícil distinguir un disco del otro, la capacidad de almacenamiento de un DVD es más de siete veces mayor: 4,7 gigabyte. Los hoyuelos son cuatro veces más pequeños que los de un CD. Claro que el DVD está compuesto en principio por dos discos de 0,6 milímetros de espesor, que se pegan para formar una unidad. Actualmente se está trabajando intensivamente a fin de aprovechar también la otra mitad para almacenar datos. Con respecto al policarbonato del que son los CD y los DVD, eso significa que hay que contar con problemas de suministro y que se puede seguir esperando tasas de crecimiento de dos cifras

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