Polycarbonate als technische Thermoplaste

Polycarbonate (PC) sind eine Klasse amorpher, thermoplastischer Polymere, deren Makromolekülrückgrat Carbonatgruppen (–O–(C=O)–O–) enthält. Industriell dominieren aromatische Polycarbonate, insbesondere Bisphenol‑A‑Polycarbonat, hergestellt meist durch Schmelze-Transesterifizierung von Bisphenol A mit Diphenylcarbonat oder (historisch) durch Phosgenierung in Lösung.

Charakteristisch sind eine hohe Schlagzähigkeit, gute Dimensionsstabilität, ein hoher Glasübergangspunkt (Tg ≈ 145 °C) sowie eine hohe Transparenz im sichtbaren Spektralbereich. Die amorphe Morphologie führt zu isotropen mechanischen und optischen Eigenschaften, aber auch zu vergleichsweise hoher Kriechneigung im Dauerlastfall.

Mechanisch zeigen Polycarbonate hohe Kerbschlagzähigkeit und Bruchdehnung, kombiniert mit moderater Steifigkeit. Thermisch sind sie bis etwa 120 °C im Dauergebrauch einsetzbar; oberhalb Tg sinken Steifigkeit und Festigkeit stark ab. Chemisch sind sie beständig gegenüber vielen wässrigen Medien, jedoch empfindlich gegenüber starken Laugen und Spannungsrisskorrosion durch bestimmte organische Lösungsmittel.

Wichtige Anwendungen liegen in optischen Bauteilen (Verglasungen, Linsen), Gehäusen, Sicherheitskomponenten und Datenspeichermedien. Additive wie UV‑Stabilisatoren, Flammschutzmittel oder Schlagzähmodifier sowie Copolycarbonate erlauben eine gezielte Anpassung von Verarbeitbarkeit, Flammwidrigkeit, Witterungsbeständigkeit und optischen Eigenschaften.

Aktuelle Forschungsfelder betreffen die Entwicklung Bisphenol‑A‑freier bzw. biobasierter Polycarbonate, verbesserte Rezyklierbarkeit sowie Struktur‑Eigenschafts‑Beziehungen unter Langzeitbelastung, insbesondere unter thermo‑oxidativem und mechanischem Dauerstress.

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