Что такое сотовый поликарбонат. Что такое поликарбонат: особенности, технические характеристики и специфика выбора подходящего материала. Это может быть полезно

Во многих отраслях промышленности и частного строительства всегда существовала потребность в прозрачном отделочном материале, который бы сочетал в себе прочность, доступную стоимость и длительный срок эксплуатации. Созданный относительно недавно синтетический полимерный пластик - поликарбонат имеет массу достоинств и, выпускаемый в больших объемах, доступен для масштабного и частного строительства. Это обеспечило применение поликарбоната, как в качестве строительного, так и технологического материала.

Достоинства поликарбоната

Уникальные свойства этого полимерного пластика позволили поднять на новый качественный уровень производство продукции в различных отраслях промышленности и ведение частного хозяйства.

Поликарбонат обладает такими достоинствами:

1. Прочность. Данный показатель в 200 раз выше, чем у силикатного стекла и в 10 раз выше, чем у акрила. При сильных ударах пластик гнется, трескается, но не разбивается.
2. Экологическая чистота. Поликарбонат не выделяет в окружающую среду вредных веществ даже при высоких температурах, характерных для пожара.
3. Гибкость. Это свойство материала используется для создания различных криволинейных поверхностей.
4. Стойкость к перепадам температуры. Как при низких, так и при высоких температурах, пластик сохраняет все свои свойства.
5. Низкий удельный вес, который в 2 раза меньше, чем у акрила и в 3 раза меньше, чем у стекла.
6. Отличная светопроницаемость, которая позволяет пропускать до 92 % естественного света.
7. Высокие звукоизоляционные качества и низкая теплопроводность.
8. Водонепроницаемость и гидрофобность.
9. Химическая и биологическая устойчивость.
10. Долговечность при условии правильной эксплуатации.

Материал легок и прост в обработке, он легко поддается резке, сверлению и пилению.

Технические характеристики

Заводы-изготовители выпускают поликарбонат двух видов - монолитный и сотовый. У каждого из них есть обширный ареал применения.

Монолитный (литой) пластик представляет собой прозрачные, матовые и цветные листы, толщиной от 1 мм до 12 мм. Стандартный размер таких листов 205×305 мм. Данный материал обладает необычайной прочностью, которая является причиной его большой популярности.

Так, монолитный поликарбонат применяется для изготовления таких групп изделий:

• витрин в магазинах, музеях и выставочных залах;
• защитных перегородок и ограждений;
• бассейнов и аквариумов;
• пуленепробиваемых стекол для окон и машин;
• защитных очков и щитков;
• спортивных аксессуаров.

Данный полимер является отличным антивандальным материалом, защищающим от ударов и царапин.

Сотовый поликарбонат представляет собой лист, состоящий из двух или нескольких тонких пластин, соединенных ребрами жесткости различной формы. Выпускается он в виде полос, шириной 210 см и длиной 300 см, 600 см и 1200 см. Толщина полос варьируется от 4 мм до 40 мм.

Отличные теплоизоляционные свойства и прочность обеспечили широкое применение сотового поликарбоната в строительной отрасли. Используется полимер этого вида преимущественно для остекления различных кровельных и фасадных площадей. Возможность изгибаться существенно расширяет ареал применения этого уникального материала.

Основным направлением применения ячеистого пластика является изготовление таких конструкций:

• крыш зданий и сооружений общественного пользования, таких как вокзалы, спортивные и торгово-развлекательные комплексы, рынки и выставочные залы;
• фасадов жилых и административных зданий;
• теплиц, парников и оранжерей;
• навесов различной формы и размеров;
• козырьков над входными дверями.

Широко используется сотовый поликарбонат и внутри помещений. Из него изготавливаются различные прямые и фигурные перегородки с применением элементов декора. Ударная прочность и огнестойкость позволяют использовать кровельные поверхности из пластика без опасности для людей, которые под ними находятся.

Применение поликарбоната в промышленности

В силу своей многофункциональности поликарбонат используется в самых различных областях промышленного производства. На сегодняшний день, не осталось такой отрасли, которая не использует этот полимер.

Строительство

Строительная отрасль является основным потребителем поликарбоната. Огромные площади новых зданий, которые возводятся по всей стране, требуют большого количества надежного прозрачного материала для остекления. Применение поликарбоната в строительстве обусловлено его прочностью и прозрачностью.

Кровли из сотового пластика толщиной 32 мм и 40 мм легко противостоят ударам града, снеговой и ветровой нагрузке. Что касается теплоизоляции, то такое покрытие эквивалентно качественному двухкамерному стеклопакету.

На заметку: В строительстве применение поликарбоната затребовано и в офисных зданиях, где он используется для создания прозрачных стен и перегородок, существенно ускоряя ход строительства и уменьшая вес здания.

Панорамные окна во всю стену становятся нормой при возведении домов различного назначения. Фото о применении поликарбоната в этих целях раскрывают возможности оформления вертикальных поверхностей.

Транспортная промышленность

На дорогах находится масса сооружений, которые служат для безопасности дорожного движения.

Как сотовые, так и монолитные панели используются для производства:

• остановок для общественного транспорта;
• укрытий для пешеходных переходов над автострадами;
• дорожных знаков и указателей;
• защитных щитов вдоль дорог;
• линз для приборов подсветки дорожной обстановки и светофоров.

Пластиковое покрытие устойчиво к химически активной дорожной среде и не бьется от попадания отлетевших от колес камней.

Сельское хозяйство

Сотовый пластик явился воплощением мечты аграриев о легком, крепком и прозрачном листовом материале. Его использование при строительстве парников и теплиц позволило отойти от такой ненадежной облицовки, как стекло или целлофан. Вертикальное и горизонтальное остекление парников и теплиц сотовыми плитами позволило значительно снизить тепловые потери, улучшить освещенность и поднять урожайность.

Создание прозрачных крыш над животноводческими комплексами и птицефермами значительно снижают расходы фермеров на освещение и обогрев помещений.

Сфера спорта и развлечений

Поликарбонат является идеальным материалом для создания различных изделий для спорта и шоу-бизнеса. Из него изготавливают защитные шлемы для хоккеистов, мотогонщиков и велосипедистов. На хоккейных площадках из монолитного пластика изготавливают прозрачные защитные бортики.

В индустрии развлечений поликарбонат используется для исполнения прочных, надежных и огнестойких декораций.

Пищевая промышленность

Пищевая промышленность является еще одной отраслью, где используется поликарбонат. Биологическая инертность пластика позволяет делать из него небьющуюся посуду и столовые приборы, которые можно без опаски использовать в микроволновой печи. Из-за низкой теплопроводности полимерной посуды, пища в ней долго не остывает. Емкости из этого материала идеально подходит для хранения различных жидкостей.

Медицина

Устойчивость поликарбоната к влиянию температуры и различных факторов окружающей среды привела к повышению спроса на него в сфере охраны здоровья.

Из этого пластика изготавливаются:

• различные сосуды для хранения лекарств и медикаментов;
• корпуса для медицинских приборов и оборудования;
• искусственные суставы для опорно-двигательного аппарата;
• зубные протезы;
• детали для различных по назначению машин.

Электроника

Полимерный пластик совершенно не проводит электрический ток. Это его свойство, в совокупности с прозрачностью и прочностью, нашло применение в изготовлении различных электрических приборов и изолирующих материалов. Изделия из поликарбоната не впитывают воду и не меняют своих параметров в различных условиях. Это обусловило применение полимеров в изготовлении точных приборов.

Высокие технологии продолжают совершенствоваться также благодаря поликарбонату. Из него изготавливаются экраны мониторов, сотовых телефонов и телевизоров. Жесткие диски для персональных компьютеров, изготовленные из поликарбоната, отлично выполняют свои задачи.

Химическая промышленность

В этой отрасли производства всегда существовала потребность в надежных емкостях для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей. Емкости, сосуды и трубопроводы из поликарбоната явились оптимальным вариантом для решения многих проблем.

На сегодняшний день полимерный пластик является бесспорным лидером среди прозрачных изделий во многих отраслях промышленности.

Видео про применение монолитного поликарбоната

ПОЛИКАРБОНАТЫ , сложные полиэфиры угольной кислоты и дигидроксисоединений общей формулы [-ORO-C(O)-] n , где R-ароматические или алифатич. остатоколо Наибольшее пром. значение имеют ароматические ПОЛИКАРБОНАТЫ (макролон, лексан, юпи-лон, пенлайт, синвет, поликарбонат): гомополимер формулы I на основе 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропана (бисфенола А) и смешанные ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А и его замещенных-3,3»,5,5»-тетрабром- или 3,3»,5,5»,-тетраметилбисфено-лов А (формула II; R = Br или CH 3 соответственно).

Свойства. ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А (гомополикарбо-нат) - аморфный бесцв. полимер; молекулярная масса (20-120) 10 3 ; обладает хорошими оптический свойствами. Светопропускание пластин толщиной 3 мм составляет 88%. Температура начала деструкции 310-320 0 C. растворим в метиленхлориде, 1,1,2,2-тетрахлорэтане, хлороформе, 1,1,2-трихлорэтане, пиридине, ДМФА, цикло-гексаноне, не растворим в алифатич. и циклоалифатич. углеводородах, спиртах, ацетоне, простых эфирах.

Физ.-механические свойства ПОЛИКАРБОНАТЫ зависят от величины молекулярной массы. ПОЛИКАРБОНАТЫ, молекулярная масса которых менее 20 тысяч,-хрупкие полимеры с низкими прочностными свойствами, ПОЛИКАРБОНАТЫ, молекулярная масса которых 25 тысяч, обладают высокой механические прочностью и эластичностью. Для ПОЛИКАРБОНАТЫ характерны высокое разрушающее напряжение при изгибе и прочность при действии ударных нагрузок (образцы ПОЛИКАРБОНАТЫ без надреза не разрушаются), высокая стабильность размеров. При действии растягивающего напряжения 220 кг/см 2 в течение года не обнаружено пластич. деформации образцов ПОЛИКАРБОНАТЫ По диэлектрическая свойствам ПОЛИКАРБОНАТЫ относят к среднечастотным диэлектрикам; диэлектрическая проницаемость практически не зависит от частоты тока. Ниже приведены некоторые свойства ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А:

ПОЛИКАРБОНАТЫ характеризуются невысокой горючестью. Кислородный индекс гомополикарбоната составляет 24-26%. Полимер биологически инертен. Изделия из него можно эксплуатировать в интервале температур от - 100 до 135 0 C.

Для снижения горючести и получения материала с величиной кислородного индекса 36-38% синтезируют смешанные ПОЛИКАРБОНАТЫ (сополимеры) на основе смеси бисфенола А и 3,3»,5,5»-тетрабромбисфенола А; при содержании последнего в макромолекулах до 15% по массе прочностные и оптический свойства гомополимера не изменяются. Менее горючие сополимеры, имеющие также более низкое дымовыделение при горении, чем у гомополикарбоната, получены из смеси бисфенола А и 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-1.1 -дихлорэтилена.

Оптически прозрачные ПОЛИКАРБОНАТЫ, обладающие пониж. горючестью, получены при введений в гомополикарбонат (в кол-ве менее 1%) солей щелочных или щел.-зем. металлов ароматические или алифатич. сульфокислот. Например, при содержании в гомополикарбонате 0,1-0,25% По массе дикалиевой соли дифенилсульфон-3,3»-дисульфокислоты кислородный индекс возрастает до 38-40%.

Температуру стеклования, устойчивость к гидролизу и атмосферо-стойкость ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А повышают введением в его макромолекулы эфирных фрагментов; последние образуются при взаимодействии бисфенола А с дикарбоновыми кислотами, например изо- или терефталевой, с их смесями, на стадии синтеза полимера. Полученные таким образом полиэфир-карбонаты имеют т. стекл. до 182 0 C и такие же высокие

Прочностные свойства гомополикарбоната возрастают при наполнении стекловолокном (30% по массе): 100 МПа, 160 МПа, модуль упругости при растяжении 8000 МПа.

Получение. В промышленности ПОЛИКАРБОНАТЫ получают тремя методами. 1) Переэтерификация дифенилкарбоната бисфенолом А в вакууме в присутствии оснований (например, метилата Na) при ступенчатом повышении температуры от 150 до 300 0 C и постоянном удалении из зоны реакции выделяющегося фенола:

Процесс проводят в расплаве (см. Поликонденсация в расплаве)по периодической схеме. Получаемый вязкий расплав удаляют из реактора, охлаждают и гранулируют.

Достоинство метода - отсутствие растворителя; основные недостатки - невысокое качество ПОЛИКАРБОНАТЫ вследствие наличия в нем остатков катализатора и продуктов деструкции бисфенола А, а также невозможность получения ПОЛИКАРБОНАТЫ с молекулярная масса более 50000.

2) F осгенирование бисфенола А в растворе в присутствии пиридина при температуре 25 0 C (см. Поликонденсация в растворе). Пиридин, служащий одновременно катализатором и акцептором выделяющегося в реакции HCl, берут в большом избытке (не менее 2 молей на 1 моль фосгена). Растворителями служат безводные хлорорганическое соединения (обычно метиленхло-рид), регуляторами молекулярной массы - одноатомные фенолы.

Из полученного реакционное раствора удаляют гидрохлорид пиридина, оставшийся вязкий раствор ПОЛИКАРБОНАТЫ отмывают от остатков пиридина соляной кислотой. Выделяют ПОЛИКАРБОНАТЫ из раствора с помощью осадителя (например, ацетона) в виде тонкодисперсного белого осадка, который отфильтровывают, а затем сушат, экструди-руют и гранулируют. Достоинство метода - низкая температура процесса, протекающего в гомог. жидкой фазе; недостатки-использование дорогостоящего пиридина и невозможность удаления из ПОЛИКАРБОНАТЫ примесей бисфенола А.

3) Межфазная поликонденсация бисфенола А с фосгеном в среде водной щелочи и органическое растворителя, например метиленхлорида или смеси хлорсодержащих растворителей (см. Межфазная поликонденсация):

Условно процесс можно разделить на две стадии, первая -фосгенирование динатриевой соли бисфенола А с образованием олигомеров, содержащих реакционноспособные хлор-формиатные и гидроксильные концевые группы, вторая -поликонденсация олигомеров (катализатор-триэтиламин или четвертичные аммониевые основания) с образованием полимера. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают водный раствор смеси динатриевой соли бисфенола А и фенола, метиленхлорид и водный раствор NaOH; при непрерывном перемешивании и охлаждении (оптим. температура 20-25 0 C) вводят газообразный фосген. После достижения полной конверсии бисфенола А с образованием олигокарбо-ната, в котором молярное соотношение концевых групп COCl и ОН должно быть больше 1 (иначе поликонденсация не пойдет), подачу фосгена прекращают. В реактор добавляют триэтиламин и водный раствор NaOH и при перемешивании осуществляют поликонденсацию олигокарбоната до исчезновения хлорформиатных групп. Полученную реакционное массу разделяют на две фазы: водный раствор солей, отправляемый на утилизацию, и раствор ПОЛИКАРБОНАТЫ в метиленхлориде. Последний отмывают от органическое и неорганическое примесей (последовательно 1-2%-ным водным раствором NaOH, 1-2%-ным водным раствором H 3 PO 4 и водой), концентрируют, удаляя метиленхлорид, и выделяют ПОЛИКАРБОНАТЫ осаждением или посредством перевода из раствора в расплав с помощью высококипящего растворителя, например хлорбензола.

Достоинства метода - низкая температура реакции, применение одного органическое растворителя, возможность получения ПОЛИКАРБОНАТЫ высокой молекулярной массы; недостатки - большой расход воды для промывки полимера и, следовательно, большой объем сточных вод, применение сложных смесителей.

Метод межфазной поликонденсации получил наиболее широкое распространение в промышленности.

Переработка и применение. П. перерабатывают всеми известными для термопластов способами, однако гл. обр. - экструзией и литьем под давлением (см. Полимерных материалов переработка)при 230-310 0 C. Выбор температуры переработки определяется вязкостью материала, конструкцией изделия и выбранным циклом литья. Давление при литье 100-140 МПа, литьевую форму подогревают до 90-120 0 C. Для предотвращения деструкции при температурах переработки ПОЛИКАРБОНАТЫ предварительно сушат в вакууме при 115 5 0 C до содержания влаги не более 0,02%.

ПОЛИКАРБОНАТЫ широко применяют как конструкц. материалы в автомобилестроении, электронной и электротехн. промышленности, в бытовой и мед. технике, приборо- и самолетостроении, пром. и гражданском стр-ве. Из ПОЛИКАРБОНАТЫ изготовляют прецизионные детали (шестерни, втулки и др.), осветит. арматуру, фары автомобилей, защитные очки, оптический линзы, защитные шлемы и каски, кухонную утварь и т. п. В мед. технике из ПОЛИКАРБОНАТЫ формуют чашки Петри, фильтры для крови, различные хирургич. инструменты, глазные линзы. Листы из ПОЛИКАРБОНАТЫ применяют для остекления зданий и спортивных сооружении, теплиц, для производства высокопрочных многослойных стекол - триплек-сов.

Мировое производство ПОЛИКАРБОНАТЫ в 1980 составило 300 тысяч т/год, производство в СССР-3,5 тысяч т/год (1986).

Литература: Шнелл Г., Химия и физика поликарбонатов, пер. с англ., M., 1967; Смирнова О. В., Ерофеева С. Б., Поликарбонаты, M., 1975; Sharma C. P. [а. о.], "Polymer Plastics", 1984, v. 23, № 2, p. 119 23; Factor A., Or Undo Ch. M., "J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed.", 1980, v. 18, № 2, p. 579-92; Rathmann D., "Kunststoffe", 1987, Bd 77, № 10, S. 1027 31. В. В. Америк.

Химическая энциклопедия. Том 3 >>

Относится к классу синтетических полимеров - линейный полиэфир угольной кислоты и двухатомных фенолов. Они образуются из соответствующего фенола и фосгена в присутствии оснований или при нагревании диалкилкарбоната с двухатомным фенолом при 180-300 0С.

Поликарбонаты - бесцветная прозрачная масса с температурой размягчения 180-300 0С (в зависимости от метода получения) и молекулярной массой 50000-500000. Имеют высокую теплостойкость - до 153 0С. Термостойкие марки (PC-HT), представляющие собой сополимеры, выдерживают температуру до 160-205 0С. Обладает высокой жесткостью в сочетании с очень высокой стойкостью к ударным воздействиям в том числе при повышенной и пониженной температуре. Выдерживает циклические перепады температур от -253 до +100 0С. Базовые марки имеют высокий коэффициент трения. Рекомендуется для точных деталей. Имеет высокую размерную стабильность, незначительное водопоглощение. Нетоксичен. Подвергается стерилизации. Имеет отличные диэлектрические свойства. Допускает пайку контактов. Обладает хорошими оптическими свойствами. Чувствителен к остаточным напряжениям. Детали с высокими остаточными напряжениями легко растрескиваются при действии бензина, масел. Требует хорошей сушки перед переработкой.

Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к большинству неинертных веществ, что дает возможность применять его в агрессивных средах без изменения его химического состава и свойств. К таким веществам относятся минеральные кислоты даже высоких концентраций, соли, насыщенные углеводороды и спирты, включая метанол. Но следует также учитывать, что ряд химических соединений оказывают на материал ПК разрушающее действие (среди полимеров не много таких, которые стойко выдерживают контакт с ними). Этими веществами являются щелочи, амины, альдегиды, кетоны и хлорированные углеводороды (метиленхлорид используют для склеивания поликарбоната). Материал частично растворим в ароматических углеводородах и сложных эфирах.

Несмотря на кажущуюся устойчивость поликарбоната к таким химическим соединениям, при повышенных температурах и в напряженном состоянии листового материала (изгиб, например) они будут действовать как трещинообразователи. Это явление повлечет за собой нарушение оптических свойств поликарбоната. Причем максимальное трещинообразование будет наблюдаться в местах наибольших изгибных напряжений.

Еще одной отличительной чертой поликарбоната является высокая проницаемость для газов и паров. Когда требуются барьерные свойства (например, при ламинировании и применении декоративных виниловых пленок средней и большой толщины от 100 до 200 мкм), необходимо на поверхность поликарбоната предварительно нанести специальное покрытие.

Не имеет аналогов по механическим свойствам среди применяемых в настоящее время полимерных материалов. Он сочетает такие свойства, как высокая термостойкость, уникальная ударопрочность и высокая прозрачность. Его свойства мало зависят от изменений температуры, а критические температуры, при которых этот материал становится хрупким, находятся вне диапазона возможных отрицательных температур эксплуатации.

Характеристики марочного ассортимента
(минимальные и максимальные значения для промышленных марок)

Промышленные способы получения

Основными промышленными способами получения поликарбонатов являются:

фосгенирование бисфенолов в органическом растворителе в присутствии третичных органических оснований, связывающих соляную кислоту - побочный продукт реакции (способ поликонденсации в растворе);

фосгенирование бисфенолов, растворенных в водном растворе щелочи, на поверхности раздела фаз в присутствии каталитических количеств третичных аминов (способ межфазной поликонденсации);

Сегодня мы с вами рассмотрим свойства поликарбоната. Это очень важная и полезная тема, особенно для тех, кто только начал изучать и знакомиться с замечательным материалом под названием поликарбонат.

Поликарбонат, на первый взгляд, может показаться довольно простым и не требующим к себе особого внимания материалом. Но это далеко не так.

Любой поликарбонат, будь то сотовый или монолитный, довольно сложный как физически, так и химически полимер, и незнание основных свойств поликарбоната может сыграть злую шутку с теми, кто занимается ним и пренебрегает знаниями в данной области. Очень много ошибок при применении и монтаже данного материала допускается только потому, что не были изучены должным образом все его свойства, и в большинстве случаев получалось, что по истечении малого периода времени, приходили в негодность. Именно поэтому, многие «горе-умельцы», утверждают, что поликарбонат плохой и не долговечный материал.

Свойства поликарбоната

Внимательно изучите данный материал и многие ошибки, которые допускаются при выборе, монтаже и уходе за поликарбонатом Вам будут ни по чем.

И так приступим…

Физические характеристики

Как известно, к физическим параметрам относятся все внешние показатели материалов: ширина, длина, высота, толщина и тд. Все эти параметры, для удобства сведены в таблицы, которые представлены ниже.

Таблица 1: Сотовый поликарбонат (основные характеристики)

Таблица 2: Монолитный поликарбонат (основные характеристики)

Светопропускающие и светопрозрачные свойства

Безусловно, лидером во всем мире по светопропусканию и прозрачности является стекло. Его степень пропускаемости света стремится к 100%. Что же касается поликарбоната? Здесь не все однозначно, так как есть и его представители.

Относительно монолитного полимера, если его сравнивать со стеклом, то их параметры по прозрачности практически не отличаются. Разница составляет лишь 5%, то есть у литого прозрачного (промышленного) поликарбоната прозрачность составляет 95%. В современных лабораториях, научились очищать поликарбонат от примесей практически на 100%, что дало возможность изготавливать из него очки, лабораторные линзы, оптику для фар, и даже лобовые стекла для самолетов. То есть монолитный поликарбонат в данной сфере практически является прямым конкурентом стекла.

Что же касается сотового поликарбоната, то его светопропускаемые свойства значительно ниже стекла и могут достигать 86% в прозрачных листах. Цветные его представители могут опускаться до светопропускаемости в 25%, что очень хорошо для затенения пространства непосредственно под поликарбонатом. О светопрозрачности данного материала говорить не приходится, так как сотовый поликарбонат отлично рассеивает и преломляет попадающие на его поверхность лучи. Таким образом, данный материал как бы размывает находящиеся за ним объекты. Данное свойство дает возможность использовать сотовый поликарбонат не только в покрывающих пространство конструкциях, но и в перегородках, простенках и других отгораживающих изделиях.

Таблица 3: Светопропускаемость сотового поликарбоната, %

Теплоизоляционные свойства

Любой поликарбонат, хоть монолитный, хоть сотовый, значительно хуже пропускают через себя тепло, нежели стекло или оргстекло, а соответственно, способны дольше сохранять тепло внутри помещений. Конечно, у монолитного поликарбоната данный показатель не на много выше, всего на 15-20% по сравнению со стеклом, но вот у сотового этот показатель заметно выше. Так сотовый поликарбонат 4 мм приравнивается по всем показателям к обычному остеклению, а поликарбонат 6-8 мм сравним со стеклопакетом. Данный эффект достигается за счет присутствия в сотах воздуха, а как известно изолированный воздух является отличным теплоизолятором. Что же тут говорить о показателях теплопроводности у сотовых поликарбонатов выше 10 мм или с усиленной структурой, которая делит соты еще на несколько частей. Да они просто зашкаливают. Но, как бы то ни было, нужно знать, что данный эффект достигается при заклеенных торцевыми лентами сот и надетых на них .

Таблица 4: Показатели коэффициента теплопроводности у стекла и поликарбоната

Малый удельный вес

Обычный литой поликарбонат вдвое меньше весит, чем стекло и практически одинаково с оргстеклом. Но это литой поликарбонат. А что же касается сотового?

А вот сотовый поликарбонат почти в 10 (десять) раз меньше весит стекла и в 5 раз меньше оргстекла аналогичной толщины. Это, свойство поликарбоната, конечно, дает свои преимущества. Таким образом, каркасы или основа для сотового поликарбоната может быть изготовлена в облегченном варианте, соответственно, и затраты на материалы будут меньше. К этому можно еще добавить, что малый вес листов сотового поликарбоната позволяет свободно производить монтаж без дополнительных подъемных механизмов, с минимальным количеством рабочей силы. В свою очередь, это дает дополнительную возможность дизайнерам создавать причудливые и замысловатые конструкции, а монтерам легко их собирать.

Таблица 5: Сравнение удельного веса (кг/м2) поликарбоната

Защита от ультрафиолета

Поликарбонат, как и любой другой полимер, не устойчив к воздействию прямых солнечных лучей, в частности к ультрафиолету, и способен быстро разрушаться. Да, такова природа всех пластиков.

Но не стоит расстраиваться по данному поводу. Эту проблему уже давно решили, еще в 70-х годах прошлого столетия. Ученные долго проводили различные эксперименты по повышению устойчивости поликарбоната к солнечным лучам. Одним из верных и не дорогостоящих решений, было принято наносить соэкскрузионным способом (вживление частиц) на лицевую поверхность поликарбоната. Впоследствии, лицевая поверхность устанавливается по направлению к солнцу. Данный слой не пропускает ультрафиолетовые лучи и тем самым уберегает поликарбонат от губительного излучения. Теперь у поликарбоната есть еще одно свойство – защита от ультрафиолета.

Стоит обратить внимание на то, что некоторые производители, в основном из дешевого сегмента товаров, не соэкскрузируют УФ слой, а напыляют его. Это не есть хорошо, так как данный слой, в процессе эксплуатации истирается частичками песка и пыли находящихся в воздухе. Этот процесс ускоряется в ветреную погоду. Естественно, такой поликарбонат служит не долго и в течении 2-3 лет приходит в негодность.

В последние годы, в поликарбонат, при его производстве, стало возможным добавлять различные добавки со стабилизаторами от уф-излучения. Но из-за дороговизны таких добавок поликарбонат получается довольно дорогим. Поэтому такой поликарбонат, в основном используется в авио- и автостроении.

Ударная прочность

Вряд ли вы найдете прозрачный строительный материал крепче поликарбоната. Хоть поликарбонат и легче стекла, но он более чем в 200 раз крепче его. Конечно, можно было бы назвать конкурентом поликарбоната в этом плане оргстекло или акрил, но и они уступают ему, так как в 10 раз слабее его.

Это свойство поликарбонат имеет благодаря своей вязкости. Были проведены испытания между монолитным поликарбонатом и акрилом толщиной 8 мм. Были взяты пластины размерами 50х50 см. В испытании принимали участие: стандартный строительный молоток, бита, мощный пневматический пистолет 5,5мм и дробовик 16мм. Все предметы использовались на расстоянии, не превышающем 3 м. В результате, не одна акриловая пластина не прошла испытание, в то время, как поликарбонатная пластина осталась целой, правда, с незначительными повреждениями.

Еще одним не маловажным и полезным фактом можно считать то, что при разрушении, хотя это бывает и редко, поликарбонат не оставляет опасных режущих осколков, которые образуются при разрушении стекла или акрила.

И помните, качественный поликарбонат не разрушается градом. Да, после серьезного града, к примеру с куриное яйцо, могут остаться незначительные вмятины и царапины, но не сквозные отверстия. Отверстия появляются на некачественном поликарбонате или на поликарбонате, который прослужил 15-20 лет и за время службы верхний уф-слой просто пришел в негодность, что и привело к утере первоначальных свойств поликарбоната.

Пожаробезопасность

Такая характеристика как огнестойкость, является чуть ли не самой важной вещью при сдаче любого строительного объекта и чем выше огнестойкость того или иного материала тем, соответственно, и выше его безопасность.

Так вот, поликарбонат является одним из самых безопасных пластиков по пожаробезопасности. В открытом огне он горит очень слабо, можно даже сказать не горит, а плавится. При плавлении образуется специфическая паутинообразная масса, которая не стекает вниз, как многие пластики. Без источника возгорания поликарбонат практически сразу затухает. Про поликарбонат можно сказать, что он самозатухающий материал. При горении и плавлении не выделяет едких и отравляющих веществ.

На многих сайтах, в качестве примера свойства поликарбоната в стойкости к огню, можно увидеть видео горения акрила и поликарбоната. Возможно, это в какой-то степени и наглядно. Но вы сами можете поэкспериментировать и лишний раз убедиться в правоте выше написанного, если произведете некоторые действия. Наверняка, в любой фирме продающей или монтирующей поликарбонат имеются не нужные его отходы, попросите у них кусочек качественного, брендированного поликарбоната и попробуйте его поджечь спичками или зажигалкой. Пока вы будете держать поликарбонат над пламенем, он и будет гореть, но только стоит вам убрать пламя от кусочка поликарбоната, как он сразу же потухнет. Это и будет свидетельством пожаробезопасности поликарбоната.

Кстати, по европейским нормам и классификациям поликарбонат по пожаробезопасности относится к категории В1 – трудно воспламенимые материалы.

Стойкость к атмосферным воздействиям

Как уже было сказано выше, поликарбонат отлично противостоит граду и способен при помощи УФ-защиты противостоять солнечным лучам. Кроме того, изделия из данного полимера способны выдерживать перепад температур от -40°С и аж до +120°С без видимых деформаций, во всяком случае так заявляют производители поликарбоната и что самое интересное, все свойства поликарбоната будут в данном диапазоне работать. Из практики же можно сказать точно, что данный материал выдерживает температуру -35°С зимой и до +65°С летом, просто выше температуры летом не бывает. выдерживают обработку кипятком на промышленных заводах (молокозаводы, пивзаводы, винзаводы, заводы по розливу минеральных вод), а это температура порядка +100°С, хотя и кратковременно. То есть, заявленные производителями параметры можно, в принципе, считать действительными.

Стоит добавить, что в последнее время при производстве поликарбоната, многие компании стали обрабатывать листы на внутренней поверхности покрытием «no drop», благодаря которому, при конденсации воздуха, на поликарбонате продолжительное время не образуются капли большого размера. Это свойство хорошо тем, что поликарбонат в любую погоду остается одинаково прозрачным.

Акустические свойства

Поликарбонат является хорошим поглотителем шума. Некоторые его панели способны поглотить шум более 45 dB (децибел). Общепризнанный факт, что человек спокойно воспринимает шум до 60 dB, способен перенести шум от 60 dB до 90 dB, но вот шумы выше 90 dB для человеческого уха могут стать разрушительными. Поэтому снижение при помощи поликарбоната шумов на 45 dB – это довольно ощутимо. Если вы живете в большом городе, то наверняка обращали внимание на высокие шумозащитные экраны вдоль автомагистралей, они обычно изготавливаются из поликарбоната. При возможности, остановитесь где-нибудь возле края такого экрана и зайдите за него, вы сразу же ощутите значительное снижение шума идущего от проезжей части.

Таблица 6:

Стойкость к химическим воздействиям

Поликарбонат устойчив к большинству химических веществ, что дает возможность применять при уходе за ним многие моющие вещества. К таким веществам относятся растворы солей, насыщенных углеводов, минеральных кислот (притом, весьма насыщенных) и практически всего спектра спиртов.

Да, одним из свойств поликарбоната является его химическая устойчивость к многим химическим веществам, но нужно так же и знать, что существует ряд химических веществ оказывающих и разрушительный эффект на поликарбонат. К таким веществам относятся: кетоны, альдегиды, щелочи, хлорированные углеводороды, агрессивные кислоты. Так же на поликарбонат могут оказывать воздействие сложные эфиры и ароматические углеводороды. Эта информация особенно будет полезна при подборе очищающих средств для оттирания с поверхности поликарбоната красок, лаков и герметиков.

Ну, а при старайтесь избегать применения химических веществ. Самым простым, проверенным и надежным моющим средством для поликарбоната является растворенное в воде хозяйственное мыло. При мытье используйте мягкую тряпку, и если у вас сразу не получится что-либо таким раствором отмыть, то залейте данным раствором на 5-10 мин загрязненное место, и оно обязательно отмоется.

Высокая несущая способность

Одним из свойств поликарбоната является его высокая несущая способность. Это по большей части обусловлено его прочностью. Как известно, для монтажа любых строительных пластиковых панелей требуется правильная обрешетка, дабы равномерно распределить вес нагрузки на всю конструкцию. Поликарбонатные листы не являются исключением в данном случае. Что бы не описывать для каждой толщины сотового и монолитного поликарбоната параметры обрешетки, все данные для удобства были сведены в таблицы.

Таблица 7: Обрешетки под сотовый поликарбонат при различных нагрузках

В таблице ниже приведены примеры обрешетки для монолитного поликарбоната различных снеговых регионов. Параметры снеговых нагрузок по регионам вы можете свободно найти в интернете. Просто вывешивать в данной статье карту нет смысла. Все параметры таблицы приведены исходя из стандартных размеров листов 3,05х2,05 и для удобства поделенных на равные 2 (две) или 3 (три) части по ширине листа, то есть на 1,02 и 0,7 соответственно.

Таблица 8: Обрешетки под монолиитный поликарбонат при различных нагрузках

Гибкость панелей

Еще одним потрясающим свойством поликарбоната является его способность гнуться в холодном состоянии, то есть без нагрева. Благодаря этому свойству, современные дизайнеры придают прозрачным конструкциям всевозможные архитектурные формы. В этом плане, у поликарбоната, конечно же, нет никаких конкурентов, и если вы захотели прозрачное сооружение сложной геометрической формы, тогда поликарбонат это будет единственное решение вашей задачи.

Но все же, поликарбонат не резиновое вещество, и естественно, имеет свои допустимые радиусы изгиба. Пренебрегать ними не стоит, так как изогнув поликарбонат более положенных параметров можно разрушить защитный УФ-слой и внутреннюю структуру поликарбоната, что, в конечном счете, уменьшит срок службы полимера.

Таблица 9: Радиус изгиба различных панелей поликарбоната

Простота подготовки, сборки и монтажа

Если не вдаваться в детали самого монтажа, то можно с уверенностью сказать, что поликарбонат спокойно может монтировать бригада из 2-3 человек. При этом понадобится минимальный набор инструментов: шуруповерт, дрель, маленькая болгарка, канцелярский нож и отвертка, типичный набор любого строителя. Такая бригада вполне может улаживать даже самые длинные 12-ти метровые листы поликарбоната.

Конечно, все это очень просто в теории. На практике, такой бригаде обязательно нужно будет изучить все свойства поликарбоната и основные правила его . В принципе, в самом монтаже ничего сложного нет, вопрос только в четком и последовательном исполнении всех инструкций. При этом, обязательно, нужно помнить одно самое главное правило: сто раз отмерь, один раз отрежь.

Срок эксплуатации

Если после покупки, поликарбонат правильно транспортировался, хранился, а потом был правильно смонтирован, то его минимальный срок службы будет соответствовать заявленному сроку производителя.

Обычно производители дают гарантию на поликарбонат 10 лет, а некоторые даже 15 лет. И данные заявления реально соответствуют действительности. Но есть одно НО. За поликарбонатом еще нужен и правильный уход. Его периодически нужно мыть, хотя бы 2 раза за сезон (весной и осенью) и регулярно проводить технический осмотр (один раз в 1-2 года) на предмет целостности всех комплектующих элементов, использованных при монтаже. При необходимости производить ремонт или замену вышедших из строя элементов. В практике известны случаи, когда при должном уходе и своевременном обслуживании изделия из поликарбоната служили более 20 лет.

Ну, вот на сегодня все. Мы с вами рассмотрели основные свойства поликарбоната. Узнали некоторые тонкости выбора, монтажа и ухода за ним. Надеемся, что данная информация была для вас своевременна и полезна.

Оставляйте свои лайки, комментируйте данный пост, задавайте интересующие вас вопросы и вносите свои предложения. Мы же постараемся ответить на все вопросы и своевременно отреагировать на комментарии и предложения.

Полимерные материалы сегодня нашли широкое распространение при строительстве зданий и сооружений разного назначения. Среди них поликарбонат - это панель, которая состоит из двух или трех слоев, между которыми располагаются продольно ориентированные ребра жесткости. За счет ячеистой структуры было возможно достичь механической прочности полотна при незначительном весе.

Описание поликарбоната

Сотовый поликарбонат в поперечном сечении напоминает соты, которые могут быть треугольной или прямоугольной формы. В качестве сырья для этого материала используется гранулированный поликарбонат, который удается получить методом конденсации дигидроксильных соединений и полиэфиров угольной кислоты. Материал производится согласно ТУ-2256-001-54141872-2006 , однако размеры, прописанные в данных правилах, могут изменяться в зависимости от пожеланий заказчика. Параметры определяются производителем, максимально допустимое отклонение не устанавливается.

Температурные режимы использования

Сотовый поликарбонат имеет высокую устойчивость к неблагоприятным условиям окружающей среды. использования зависит от марки материала, соблюдения правил технологии и качества сырья. Для большинства разновидностей панелей данный показатель варьируется в пределах от -40 до +130 градусов. Некоторые типы описываемого материала могут выдерживать экстремально низкие температуры, которые равны -100 градусам. При этом структура не разрушается. При воздействии высокой температуры или охлаждении могут произойти изменения линейных размеров. Допустимое расширение не должно оказаться больше 3 миллиметров на 1 метр, что касается ширины и длины листа. По той причине, что материал поликарбонат характеризуется большим монтировать его необходимо с соответствующими зазорами.

Химическая стойкость

При использовании отделочных панелей необходимо учитывать то, что они подвергаются воздействию всевозможных деструктивных факторов. Поликарбонат - это тот материал, который обладает отличной устойчивостью к ряду химических веществ. Однако не рекомендуется использовать полотна, если на них могут воздействовать инсектицидные аэрозоли, цементные смеси, ПВХ-пластифицированные вещества, бетон, сильнодействующие моющие средства, галогенные и ароматические растворители, герметики на базе аммиака, уксусной кислоты и щелочи, растворы этилового спирта.

Устойчивость поликарбоната к химическим соединениям

Поликарбонат - это тот материал, который будет стойко переносить воздействие солевых растворов с нейтральной кислотной реакцией, а также концентрированных минеральных кислот. Панели не боятся восстановителей и окислителей, а также спиртовых растворов, в качестве исключения выступает метанол. При установке полотен необходимо использовать силиконовые герметики и специально выпущенные для них уплотнительные элементы.

Механическая прочность

Поликарбонат способен претерпевать значительные механические нагрузки. Необходимо учесть, что поверхность может подвергаться абразивному воздействию при длительном контакте с мелкими элементами по типу песка. При этом возможно образование царапин при воздействии шероховатых материалов, которые обладают достаточной твердостью. Механическая прочность будет зависеть от структуры и марки. Если говорить о пределе прочности на разрыв, то товар премиум-класса обладает параметром, равным 60 МПа. у той же марки равен 70 МПа. составляет 65 кДж/мм. Производитель дает гарантию на сохранение эксплуатационных качеств в течение 10 лет при том условии, что листы были установлены правильно и с использованием специального крепежа.

Параметры толщины и удельный вес

Технология предполагает возможность изготовления поликарбоната разных размеров. В настоящее время на рынке строительных материалов можно найти листы, толщина которых варьируется в пределах от 4 до 25 миллиметров. У каждого из этих типов разная внутренняя структура. Плотность поликарбоната равна 1,2 килограмм на кубический метр. Для полотен данный показатель зависит от количества слоев, толщины панелей и расстояния между ребрами жесткости. При толщине листа в 4 миллиметра количество стенок ограничено двумя, при этом расстояние между ребрами жесткости составляет 6 миллиметров. При толщине в 25 миллиметров число стенок равно 5, тогда как шаг между ребрами равен 20.

Устойчивость к воздействию солнца

Поликарбонат - это тот материал, который способен гарантировать надежную защиту от излучения. Для того чтобы достичь подобного эффекта, в процессе производства на лист наносится прослойка стабилизирующего покрытия. Данная технология обеспечивает срок эксплуатации течение 10 лет. Вероятности отслоения защитного покрытия от самого материала нет, так как полимер надежно сплавлен с основой. При установке листа необходимо учесть тот момент, что покрытие, предназначенное для защиты от солнечного излучения, должно быть обращено наружу. Светопропускная способность зависит от цвета, например, неокрашенные листы обладают данным показателям в пределах от 83 до 90 процентов. Прозрачные цветные полотна пропускают не более 65 процентов, однако прошедший свет хорошо рассеивается.

Теплоизолирующие характеристики

При строительстве теплицы из поликарбоната, что это за материал, вы должны узнать заранее. Он обладает отличными теплоизоляционными качествами. Теплосопротивляемость этого материала достигается за счет внутри содержащегося воздуха и по той причине, что полотно имеет значительное тепловое сопротивление. Коэффициент теплопередачи будет зависеть от структуры и толщины листа. Этот параметр изменяется в пределах от 4,1 до 1,4 Вт/(м² ·К). Первая цифра верна для полотна, толщина которого равна 4 миллиметрам, тогда как вторая цифра представлена для 32-мм листа. Поликарбонат - это пластик, применение которого целесообразно в том случае, когда необходимо сочетать отличные теплоизоляционные качества и высокую прозрачность.

Пожаростойкость

Поликарбонат считается устойчивым к воздействию высоких температур, он относится к категории В1, что по европейской классификации обозначает трудновоспламеняемый и самозатухающий материал. При горении он не выделяет токсичных газов и не является опасным для человека. При описываемом тепловом воздействии, что касается и открытого пламени, начинаются процессы образования сквозных отверстий и разрушения структуры. Материал начинает уменьшаться по площади.

Срок эксплуатации

Это тот материал, производители которого гарантируют сохранение качественных характеристик материала в течение 10 лет. Это верно, если будут соблюдаться правила монтажа и эксплуатации. Если не допустить повреждения наружной поверхности, то можно продлить срок использования панели. В противном случае произойдет преждевременное разрушение полотна. В тех зонах, где существует опасность механического повреждения, необходимо использовать листы, толщина которых равна 16 миллиметрам или больше. При монтаже необходимо учитывать исключение возможности контакта с веществами, которые способны нанести вред в виде разрушения.

Шумоизоляционные характеристики

Сотовая структура обеспечивает весьма низкую акустическую проницаемость, это указывает на то, что панели обладают отличными шумопоглощающими свойствами, которые зависят от разновидности листа и его внутренней структуры. Таким образом, если речь идет о многослойном сотовом поликарбонате, толщина полотна которого равна 16 миллиметрам или больше, угасание звуковой волны происходит в пределах от 10 до 21 дБ.

Заключение

Можно сказать, что оргстекло - это поликарбонат с менее выдающимися качественными характеристиками. Вторая разновидность материала имеет более высокую прочность и надежность, по этим и многим другим качественным характеристикам сотовую структуру выбирают гораздо чаще. Это обусловлено еще и тем, что поликарбонат используются во множестве областей, среди которых строительство, а также ремонт. Частные потребители выбирают его для создание козырьков, теплиц, беседок и многого другого. Конструкции из него получаются легкими и не требующими возведения специального фундамента. Это удешевляет процесс и упрощает проведение работ.