Policarbonato frente a acrílico: ¿cuál elegir?

Introducción 

En el mundo de los plásticos transparentes, acrílico y el policarbonato son dos materiales muy populares, pero sus diferencias de rendimiento suelen ser confusas. Según las estadísticas de la Asociación de la Industria del Plástico, estos dos materiales representan más del 60% del mercado mundial de plásticos transparentes, pero el desperdicio de costes causado por la selección incorrecta del material asciende a cientos de millones de dólares cada año. Este artículo analizará en profundidad las ocho diferencias fundamentales entre ambos, combinando datos fidedignos y recursos de enlaces externos para ayudarle a tomar decisiones científicas basadas en las necesidades del proyecto.

Resistencia al impacto: la propiedad "a prueba de balas" del policarbonato

La resistencia al impacto del policarbonato es más de 30 veces superior a la del acrílico (fuente de datos: Laboratorio de Materiales SABIC), y la dureza de su cadena molecular hace que se doble en lugar de romperse al recibir un impacto. Por ejemplo, una lámina de policarbonato de 3 mm de grosor puede soportar una energía de impacto de 5 julios, mientras que el acrílico se romperá directamente en las mismas condiciones (norma de ensayo: ASTM D256). Por eso, el policarbonato está casi monopolizado en el campo de la protección de seguridad, como los escudos antidisturbios y los cascos de seguridad.

Rendimiento óptico: transmitancia luminosa de nivel "cristalino" del acrílico

El acrílico tiene una transmitancia luminosa de 92% (cercana a los 93% del vidrio), mientras que el policarbonato es de sólo 88%. Esta diferencia es especialmente crítica en los dispositivos ópticos: el índice de distorsión de imagen de las lentes acrílicas es inferior a 0,1%, mientras que las de policarbonato pueden producir un error visual de 0,5%. Por eso, en escenarios como vitrinas de museos y aparatos de iluminación de alta gama se prefiere el acrílico.

Límite de resistencia a la temperatura: la línea de la vida y la muerte en entornos de alta temperatura

La temperatura de transición vítrea (Tg) del policarbonato es de 147°C, es decir, 42°C más que los 105°C del acrílico (fuente de los datos: Base de datos de materiales UL Prospector). En escenas de altas temperaturas, como piezas bajo el capó de un coche, el acrílico puede deformarse en un entorno continuo de 80°C, mientras que el policarbonato puede trabajar de forma estable hasta los 120°C.

Dureza superficial: la ventaja "antiarañazos" del acrílico

Según el test de dureza de Mohs, la dureza del acrílico es de nivel 4-5 (cercana a la del aluminio), mientras que la del policarbonato es sólo de nivel 3 (cercana a la del cobre). Esto significa que la superficie del policarbonato se raya fácilmente con objetos duros como llaves, mientras que el acrílico puede soportar la fricción diaria. Sin embargo, el policarbonato puede aumentar la dureza de su superficie hasta el nivel 8 mediante un proceso de revestimiento.

Estabilidad química: Competencia del material en medio ácido-base

El policarbonato tiene una excelente tolerancia a los ácidos débiles, las grasas y los alcoholes, pero se corroe fácilmente con los álcalis fuertes (como el agua amoniacal); el acrílico es sensible a los ácidos fuertes (como el ácido sulfúrico concentrado), pero puede resistir soluciones alcalinas diluidas. Por ejemplo, en aplicaciones de campanas extractoras de laboratorio, el policarbonato debe recubrirse con una capa protectora adicional para hacer frente a las salpicaduras de ácidos y álcalis (referencia del caso: Guía Corning de resistencia química).

Eficiencia económica: La diferencia de costes puede llegar a 300%

El precio de las materias primas acrílicas es de aproximadamente $3,5/kg, mientras que el del policarbonato llega a $6,8/kg (ICIS Chemical Market Report 2023). Tomando como ejemplo la producción de una caja de luz publicitaria de 2m×1m, el coste de utilizar acrílico es de aproximadamente $120, mientras que la versión de policarbonato cuesta $380. Pero atención: la durabilidad del policarbonato puede reducir los costes de sustitución a largo plazo.

Tecnología de transformación: el arte del "curvado en caliente" del acrílico

El acrílico puede termoformarse a 150°C, mientras que el policarbonato requiere más de 180°C. Esta característica hace que el acrílico sea más fácil de fabricar formas curvas complejas, como los pasamanos de la escalera de caracol de la Apple Store. Sin embargo, el policarbonato tiene mejor fluidez de moldeo por inyección y es adecuado para la producción de piezas estructurales, como engranajes de precisión.

Comportamiento medioambiental: la verdad tras el código de reciclado

El acrílico (código de reciclado #7 "OTRO") es actualmente difícil de reciclar a gran escala, mientras que el policarbonato (código #7, pero contiene BPA) se enfrenta a la regulación debido a controversias sanitarias. Sin embargo, Covestro ha lanzado policarbonato sin BPA y las empresas de acrílico están explorando la tecnología del PMMA de base biológica.

Preguntas frecuentes sobre policarbonato y acrílico

Conclusión

No hay un ganador absoluto en la pugna entre el acrílico y el policarbonato:

• Elija acrílico: Cuando el proyecto requiere alta transmitancia luminosa, dureza superficial, bajo coste o forma compleja (como expositores de venta al por menor, lentes ópticas).
• Elija policarbonato: Cuando la resistencia al impacto, la resistencia a la temperatura o la estabilidad química son requisitos clave (como la protección industrial o los equipos médicos).

Sólo cuantificando con precisión los requisitos mediante pruebas estándar ISO se puede maximizar el valor del material. Si necesita un plan personalizado de selección de materiales, visite Acrílico Sanyu para obtener apoyo profesional.