Ako jeden z piatich hlavných{0}}technických plastov na všeobecné použitie sa polykarbonát (PC) široko používa v elektronike, výrobe automobilov a optických prístrojoch vďaka svojej vysokej priehľadnosti, vynikajúcej odolnosti proti nárazu a rozmerovej stabilite. Koreň jeho výkonnostných výhod spočíva v jeho jedinečnej molekulárnej štruktúre a synergickom efekte jeho kľúčových zložiek.
Základnou zložkou PC je vysokomolekulárny polymér syntetizovaný z bisfenolu A (BPA) a fosgénu alebo difenylkarbonátu (DPC) prostredníctvom polykondenzačnej reakcie. BPA je základný monomér, ktorý vytvára molekulárny skelet. Jeho dve fenolické hydroxylové skupiny tvoria striedavé lineárne segmenty s karbonátovými skupinami, čo dáva materiálu tuhosť a tepelnú odolnosť. Prítomnosť karbonátových väzieb (-O-CO-O-) vyrovnáva tuhosť prostredníctvom pružnosti molekulárneho reťazca a dodáva PC tvrdosť aj húževnatosť. Tento „pevný-flexibilný“ molekulárny dizajn je jeho hlavnou charakteristikou, ktorá ho odlišuje od bežných plastov.
Z hľadiska syntetického procesu sú hlavné cesty rozdelené na fosgénové a ne-fosgénové metódy. Tradičná fosgénová metóda využíva ako surovinu vysoko toxický fosgén, ktorý produkuje produkty vysokej-čistoty, no predstavuje environmentálne riziká. Ne-fosgénová metóda využíva zelené činidlá, ako je dimetylkarbonát, na nahradenie fosgénu, čím sa produkt pripravuje transesterifikáciou, čo je viac v súlade s trendmi trvalo udržateľného rozvoja. Hlavný rozdiel medzi týmito dvoma procesmi spočíva v kontrole vedľajších produktov a bezpečnosti, ale hlavnou zložkou konečného produktu je polykarbonátový homopolymér alebo kopolymér (ako je zmiešaná modifikácia s ABS alebo polyesterom).
Treba poznamenať, že PC často obsahuje stopové množstvá aditív na optimalizáciu spracovania alebo funkčných vlastností. Tepelné stabilizátory môžu napríklad inhibovať degradáciu pri vysokej teplote, antioxidanty môžu spomaliť starnutie a spomaľovače horenia môžu zlepšiť požiarnu odolnosť. Tieto prísady zvyčajne tvoria menej ako 1 %, ale zohrávajú kľúčovú úlohu pri skutočnej aplikácii materiálu. Stojí za zmienku, že bisfenol A (BPA), ako hlavná surovina pre PC, spôsobil kontroverzie v oblasti bezpečnosti potravín kvôli svojim migračným vlastnostiam. V súčasnosti PC v kvalite určenej na styk s potravinami znížilo rezíduá vďaka zlepšeniam procesov, aby spĺňali príslušné regulačné požiadavky.
Celkovo vysoký výkon PC pramení z presného pomeru BPA k uhličitanovým skupinám a usporiadaného usporiadania molekulárnych reťazcov. S pokrokom v technológii zelenej syntézy sa PC vyvíja smerom k nižšiemu vplyvu na životné prostredie a multifunkčnosti, pričom si zachováva svoje hlavné výhody a neustále si upevňuje svoje nenahraditeľné postavenie v oblasti špičkovej-výroby.