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:
|
Плотн. (при 25
0 C), г/см 3 |
|||
|
T. стекл., 0 C |
|||
|
T. размягч., 0 C |
|||
|
Ударная вязкость
по Шарпи (с надрезом), кДж/м 2 |
|||
|
КДж/(кг К) |
|||
|
Теплопроводность,
Вт/ (м K) |
|||
|
Коэф. теплового
линейного расширения, 0 C -1 |
(5-6) 10 -5 |
||
|
Теплостойкость
по Вика, 0 C |
|||
|
e
(при 10-10 8
Гц) |
|||
|
Электрич. прочность
(образец толщиной 1-2 мм) кВ/м |
|||
|
при 1 МГц |
|||
|
при 50 Га |
0,0007-0,0009 |
||
|
Равновесное влагосодержание
(20 0 C, 50%-ная относит. влажность воздуха), % по массе |
|||
|
Макс. поглощение
воды при 25 0 C, % по массе |
|||
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
оптический свойства и механические прочность, как у гомополикарбоната. Устойчивые к гидролизу ПОЛИКАРБОНАТЫ получают на основе бисфенола А и 3,3»,5,5»-тетраметилбисфенола А.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 >>
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.
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)
|
Наименование показателей (при 23 0С) |
Поликарбонат (ПК) |
ПК+40% стекловолокна |
ПК термостойкий ПК-НТ |
| Плотность, г/см3 | |||
| Теплостойкость по Вика (50 0С/ч, 50 Н), 0С | |||
| Предел текучести при растяжении (50мм/мин), МПа | |||
| Предел прочности при растяжении (50мм/мин), МПа | |||
| Модуль упругости при растяжении (1мм/мин), МПа | |||
| Относительное удлинение при растяжении (50мм/мин), % | |||
| Ударная вязкость по Шарпи (образец с надрезом), кДж/м2 | |||
| Твердость при вдавливании шарика (358 Н, 30 с), МПа | |||
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | |||
| Водопоглощение (24 ч, влажн. 50%), % | |||
| Коэффициент светопропускания для прозрачных марок (3 мм), % |
Выдающимся свойством ПК пленки является ее размерная стабильность, она совершенно непригодна в качестве усадочной пленки; нагревание пленки до 150 °С (т.е. выше точки размягчения) в течение 10 мин. дает усадку всего 2%. ПК легко сваривается как импульсным, так и ультразвуковым способами, а также обычной сваркой горячими электродами. Пленку легко формовать в изделия, при этом возможны большие степени вытяжки с хорошим воспроизведением деталей форм. Хорошую печать можно получить разными методами (шелкографии, флексографии, гравировки).
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);
Поликарбонат
Структурная формула поликарбоната - эфира бисфенола А
В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.
Переработка
В процессе синтеза получают гранулированный поликарбонат, который в дальнейшем может перерабатываться методами литья под давлением или экструзией. В процессе экструзии может быть получен сотовый и монолитный поликарбонат.
Монолитный поликарбонат - очень стойкий материал, он может применяться для изготовления пуленепробиваемого стекла. Свойства монолитного поликарбоната весьма схожи со свойствами полиметилметакрилата (известного также как акрил), но монолитный поликарбонат более прочен и более дорог. Этот чаще всего прозрачный полимер имеет лучшие характеристики светопроницаемости, чем традиционное стекло .
Свойства и применение поликарбоната
Поликарбонат (ПК, PC) обладает комплексом ценных свойств: прозрачностью, высокой механической прочностью, повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, незначительным водопоглощением, высоким электрическим сопротивлением и электрической прочностью, незначительными диэлектрическими потерями в широком диапазоне частот, высокой теплостойкостью, изделия из него сохраняют стабильность свойств и размеров в широком интервале температур (от -100 до +135°С).
Перерабатывают поликарбонат всеми методами, известными для термопластов. Качество изделий из него зависит от наличия влаги в перерабатываемом материале, условий переработки и конструкции изделия.
Перечисленные выше свойства поликарбоната обусловили его широкое применение во многих отраслях промышленности взамен цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. Благодаря высокой механической прочности, сочетающейся с малым водопоглощением, а также способности изделий из него сохранять стабильные размеры в широком интервале рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, электроизоляционных и конструкционных элементов приборов, корпусов электронной и бытовой техники и т.д.
Высокая ударная вязкость в сочетании с теплостойкостью позволяет использовать поликарбонат для изготовления электроустановочных и конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях динамических, механических и тепловых нагрузок.
Хорошие оптические свойства (светопроницаемость до 89%) обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей светофильтров, а высокая химическая стойкость и стойкость к атмосферным явлениям – для светорассеивателей ламп различного назначения, в т.ч. эксплуатирующихся на улице, и автомобильных фар. Также, поликарбонат широко применяется в строительстве в виде сотовых и монолитных панелей (сотовый поликарбонат и монолитный поликарбонат).
Биологическая инертность поликарбоната и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым для пищевой промышленности. Из него изготавливают посуду для продуктов питания, бутылки различного назначения, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты (например, шоколадные формы) и т.д.
В целом свойства поликарбоната соответствуют следующим величинам:
- Плотность - 1,20 г/см 3
- Водопоглощение – 0,2%
- Усадка – 0,5÷0,7%
- Ударная вязкость по Изоду с надрезом – 84÷90 кДж/м 2
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом – 40÷60 кДж/м 2
- Температура применения - от −100°C до +125°C
- Температура плавления около 250°C
- Температура возгорания около 610°C
- Показатель преломления равняется 1,585 ± 0,001
- Способность к пропусканию света - около 90% ± 1%
Из-за высокой ударопрочности поликарбоната лабораторные методы не позволяют произвести определение ударной вязкости по Шарпи , без надреза, поэтому в резльтатах испытаний обычно значится "нет разрыва" или "без разрушений". Тем не менее, сравнителный анализ ударной вязкости полученной по другим методам измерений и показателей для других пластиков позволяет оценить эту величину на уровне ~ 1 МДж/м 2 (1000 кДж/м 2)
Российская номенклатура марок поликарбоната
Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид
ПК-[метод переработки][модификаторы в составе]-[ПТР] ,при этом:
- ПК - поликарбонат
- Рекомендованный метод переработки:
- Л – переработка литьем под давлением
- Э – переработка экструзией
- Модификаторы в составе композиции:
- Т – термостабилизатор
- С – светостабилизатор
- О – краситель
- ПТР - максимальный показатель текучести расплава: 7 или 12 или 18 или 22
В Советском Союзе до начала 90х годов прошлого века выпускался поликарбонат "дифлон" , марки:
ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в наст. вр. используются высоковязкие марки импортных материалов;
ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в наст. вр. используются средневязкие марки импортных материалов;
Поликарбонат в строительстве – прекрасная альтернатива стеклу. У него очень высокая светопроницаемость благодаря 90% прозрачности, а также он очень легкий. Кроме того, поликарбонат в несколько сотен раз крепче стекла – молоток и пули ему не страшны. Именно его предпочитают огородники в сооружении теплиц, тогда никакой град или ураган не способны ее испортить.
Кроме монтажа теплиц, материал поликарбонат используют для сооружения магазинных витрин, рекламных щитов, в остеклении зданий, балконов и лоджий, в устройстве офисных перегородок, в качестве ограждений на детских площадках или бассейнов и в других прозрачных конструкциях. Данный материал эстетичен и приятен, поэтому его также используют в качестве декора.
Подробнее о характеристиках и преимуществах поликарбоната
Поликарбонат – это прозрачный полимерный пластик, который хранится в виде гранул до самого момента переработки. В состав данного вещества входит: двухатомный фенол, вода, угольная кислота, растворители и красители. При высоких температурах не теряет своих свойств, способен к самовосстановлению, а потому и экологически безопасен.
Важно: не стоит вскрывать заводскую упаковку до момента использования поликарбонатных листов, чтобы не попал конденсат, а также нельзя срывать защитную пленку – может попасть пыль или насекомые, это негативно отразится на внешнем виде листа.
Производятся два вида поликарбоната – сотовый и монолит. По качеству они одинаковы. Отличие лишь в том, что структура сотового поликарбоната ячеистая (внутри он пустотелый, есть лишь перегородки между ячейками), а монолит – сплошной без пустых ячеек внутри.
Технические характеристики:
Как уже говорилось, данный материал больше всего любят при монтаже теплиц – у него прекрасная теплоизоляция.
Огнеустойчив и не токсичен, имеет свойства самозатухания.
Нереально ударопрочный – используют в сооружении ограждений против вандализма.
Устойчив к температурным перепадам. Не уязвим при сложных погодных условиях.
Важно: хоть материал не теряет своих свойств при воздействии высокой температуры, он может увеличиться в размере до 4мм – это нужно учитывать при монтаже и хранении.
Благодаря тому, что материал очень гибок, из него удобно делать арки и другие конструкции, которым нужно придать оригинальную геометрическую форму. Для этого чаще используется сотовый лист.
Не пропускает ультрафиолет. Сам материал под воздействием УФ разрушается, но производители учли этот нюанс и добавляют в его состав специальное защитное средство.
Чтобы не сомневаться в том какой тип поликарбоната выбрать – ячеистый или монолит, помните, что разница лишь в том, что ячеистый имеет меньший вес, чем монолит, а также у ячеистого немного выше шумоизоляция, благодаря пустотам в сотах.
Сам по себе поликарбонат очень легкий материал, с ним можно работать без использования специальной силовой техники. Еще одним важным преимуществом является то, что материал безопасен как в монтаже, так и в быту. Если стекло случайно ударить, оно разобьется, и может кого-то поранить – с поликарбонатом подобные случаи исключены вообще.
Описание монтажа теплицы из поликарбоната
Построить теплицу своими руками из поликарбоната намного легче, чем из стекла. Кроме того, пластичность материала позволяет придать теплице более интересную форму.
Поликарбонат не хрупкий, в отличии от стекла.
Легко режется ножницами по металлу (можно пилой или ножом).
Гибкость – можно делать крышу в виде арки. Это поможет избежать стыкований, чего нельзя сказать о монтаже стеклянной теплицы.
Важно: несмотря на то, что поликарбонат достаточно гибкий, нужно соблюдать меру. Не стоит превышать радиус изгиба, указанный на упаковке, это приведет к нарушению спецпокрытия от ультрафиолета.
Фундамент и каркас теплицы
Первым делом заливается фундамент теплицы. Если теплица будет располагаться на мягком грунте, то следует сделать обвязку, а затем залить бетонный фундамент. Можно использовать кирпич или камень. Такой фундамент прослужит много лет.
Каркас для теплицы может быть деревянный, профилированный или металлический. Лучше использовать металлический, потому что профилированный не очень прочный и может прогнуться под давлением, а деревянный нужно красить – он ссыхается. Идеальным вариантом будет металлический уголок или квадратная арматура.
Обшивка каркаса теплицы поликарбонатными листами
Первым делом нужно содрать заводскую пленку с листов. Лучше это сделать перед обшивкой, потом будет очень неудобно, и придется повозиться.
Крепятся листы на внешнюю сторону каркаса, внахлест, используя термошайбы и саморезы.
Постарайтесь, чтобы сторона с защитным покрытием от УФ была снаружи.
Сгибать сотовый поликарбонат можно лишь по направлению ребер жесткости.
Не нужно сильно затягивать крепежи – лист должен крепко держаться, но иметь возможность свободно двигаться, чтобы было куда расширяться при нагревании.
Нет ничего сложного в том, чтобы сделать монтаж теплицы самому. Можно, конечно, приобрести и уже готовый каркас, обшитый поликарбонатом, который потом лишь устанавливается на фундамент, но это обойдется несколько дороже. Кроме того, можно не угадать с размерами, что повлечет лишние траты, хотя решать вам – оба варианта имеют свои плюсы и минусы. В первом варианте вы тратите свое время и силы, но экономите деньги, во втором – наоборот.
Срок службы поликарбоната
Если за поликарбонатом правильно ухаживать и соблюсти все меры предосторожности при монтаже, то он способен прослужить на несколько десятков лет дольше, чем указано производителем.
Уход за поликарбонатом
Поликарбонат легко чистить. Для этого можно использовать любое средство для мытья посуды, если у вас нет специального, и хлопковую ткань.
Важно: моющее средство не должно содержать аммиак, он разрушает материал, а для жирных пятен используйте этиловый спирт! Не трите его щеткой или скребком, только хлопковой тканью! Иначе повредите покрытие, которое защищает от ультрафиолета.
В завершение несколько слов о расцветке поликарбоната
Основное назначение цветного поликарбоната, это придание красоты и оригинальности внешнему виду постройки. Но некоторые специалисты утверждают, что для сооружения теплицы цвет имеет значение не только в эстетическом плане. Считается, что зеленый цвет не подходит для теплиц, потому как угнетает рост растений, красный или оранжевый, наоборот, способствует. В любом случае, если вы решите использовать данный материал в строительстве, то вам будет где проявить фантазию.
Уход за поликарбонатом
На примере с теплицей, по приходу весны, поликарбонат нужно очистить от грязи, которая накапливается за зиму. Из-за грязи материал теряет прозрачность, а от этого сильнее нагревается, что ведет к деформации листа. Следите за чистотой сооружения.
Поликарбонат легко чистить. Для этого можно использовать любое средство для мытья посуды, если у вас нет специального, и хлопковую ткань.
Важно : моющее средство не должно содержать аммиак, он разрушает материал , а для жирных пятен используйте этиловый спирт! Не трите его щеткой или скребком, только хлопковой тканью! Иначе повредите покрытие, которое защищает от ультрафиолета.
В завершение несколько слов о расцветке поликарбоната
Поликарбонат имеет богатую цветовую гамму, особенно сотовый. У литого не столь велико разнообразие цветов, потому что его используют реже, чем ячеистый, но все равно выбор есть.
Поликарбонат - что это такое: материал, описание, технические характеристики
Поликарбонат в строительстве – прекрасная альтернатива стеклу. У него очень высокая светопроницаемость благодаря 90% прозрачности, а также он очень легкий
Поликарбонат: что это такое и для чего он может использоваться?
Традиционным материалом для создания светопрозрачных конструкций (окон, оранжерей, теплиц, элементов декора) долгое время было силикатное стекло. Оно обладает высокой степенью светопрозрачности, однако, хрупкость и технические характеристики стекла сильно ограничивали возможности применения. Противоположность этого дорогого, но ненадежного материала - поликарбонат. Этот термин объединяет целую группу прозрачных синтетических термопластов, которые обладают высокой прочностью, большой несущей способностью, а также пластичностью. Эта статья расскажет о том, что такое поликарбонат, и как он используется для строительства.
Состав и процесс производства
Все виды поликарбоната относятся к группе термопластичных синтетических полимеров. Этот материал не разрабатывался учеными специально, он был открыт в ходе исследований болеутоляющих лекарственных средств, когда химики обратили внимание на прочный, прозрачный побочный продукт реакции. Секрет прочности этого соединения заключается в особом строении молекулы, которую получают следующими способами:
- Методом переэтерификации дифенилкарбоната в условиях вакуума с введением в состав вещества сложных оснований под воздействием ступенчато повышаемой температуры. Этот метод хорош тем, что в производстве не применяется растворитель, однако, получить таким способом материал хорошего качества не выйдет, так как в составе в любом случае остается небольшое количество катализатора.
- Методом фосгенирования А-бисфенола в растворе с присутствием пиридина не более температуре ровно 25 градусов. Положительная сторона такого способа заключается что производство происходит при низкой температуре в жидкой фазе. Однако, высокая стоимость пиридина делает этот метод экономически невыгодным для производителя.
- Методом межфазной поликонденсации А-бисфенола с фосгеном в органических и щелочных растворителях. Описываемая реакция является низкотемпературной, что хорошо для производства. Однако, для промывки полимера затрачивается много воды, которые сбрасывают в водоемы, загрязняя окружающую среду.
Интересно! Имея отличные технические характеристики, низкую стоимость, высокую несущую способность и светопрозрачность, не уступающую силикатному стеклу, некоторые виды поликарбоната долгое время использовались неохотно. Так как воздействие ультрафиолетового излучение приводило к помутнению материалу. Введение в состав вещества поглотитель ультрафиолета вывело поликарбонат на новый уровень, сделав наиболее рациональным решением для создания светопрозрачных конструкций и антивандального остекления.
Под термином «поликарбонат» объединяется большая группа синтетических линейных полимеров, которые являются производными фенола и угольной кислоты. Молекулярное строение гранул этого материала представляет собой инертную, светопрозрачную, устойчивую гранулу. Различные условия производства (повышенное давление, температура, среда) придают веществу разные технические характеристики, позволяя создавать поликарбонат с разными свойствами. В настоящее время производится 2 основных вида этого строительного материала:
- Монолитный. Этот материал по внешнему виду напоминает силикатное стекло, он прозрачный, имеет ровную, гладкую поверхность. Иногда монолитный поликарбонат называют «противоударным стеклом», так как он обладает высокой механической прочностью, ударопрочностью, гибкостью и в то же время легкостью. Эксплуатационные характеристики и различная толщина поликарбоната монолитного типа позволяет использовать этот уникальный материал для декоративного остекления, криволинейных декоративных элементов, антивандальных конструкций городской среды (остановок, указателей, дорожных знаков, рекламных щитов). Однако, стоит он в несколько раз дороже сотового аналога.
Важно! Производители выпускают прозрачный, полупрозрачный и матовый поликарбонат, который может быть бесцветным или цветным. Бесцветный прозрачный материал, обладающий светопрзрачностью 84-92% используют для сооружения теплиц и оранжерей. А полупрозрачный и матовый цветной подходят для декоративного остекления коммерческих и административных зданий.
Размеры и свойства
Различные виды поликарбонатного пластика имеют разные эксплуатационные и технические характеристики, в том числе ударопрочность, несущую способность, термоизоляционные качества и светопрозрачность. Свойства материала также зависят от структуры и толщины листа. Выбирая поликарбонат стоит учитывать следующие параметры:
- Ширина сотового поликарбонатного пластика составляет 210 см, а монолитного – 2,05 м.
- Производители выпускают сотовый поликарбонатный пластик в виде листов длиной до 12 м, что удобно для монтажа теплиц и оранжерей. Монолитный поликарбонат производят с длиной до 6 м.
- Сотовый поликарбонат выпускают с толщиной листа 4 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 16 мм, 20 мм, 25 мм, она зависит от формы ячеек и количества слоев в составе материала. Толщина поликарбоната монолитного типа составляет 6 мм, 8 мм, 10 мм или 16 мм.
- Монолитный поликарбонат весит больше, чем сотовый аналог, 1 квадратный метр такого покрытия составляет 4,8 кг, однако, это все равно в 2 раза меньше, чем вес стекла такой же площади. Сотовый поликарбонат весит 0,8 кг/м2.
- Теплостойкость обоих видов материала составляет 145 градусов, несмотря на этом он относится к классу самозатухающих.
- Ударостойкость монолитного поликарбоната составляет более 400 Дж, что в десятки раз больше ударопрочного стекла. Лист сотового поликарбоната обладает ударостойкостью более 27 Дж.
Обратите внимание! Сотовый и монолитный поликарбонат обладают разными коэффициентами светопроницаемость. Коэффициент светопропускания монолитного поликарбонатного пластика составляет 91%, для сравнения, у стекла этот показатель составляет 87-89%. Сотовый поликарбонат имеет светопрозрачность 80-88%.
Преимущества
Эксплуатационные и технические характеристики поликарбонатного пластика позволяют использовать этот материал во многих сферах строительства. Легкий вес, ударопрочность и прозрачность поликарбоната и низкая стоимостью производства дали ему возможность конкурировать с силикатным стеклом. Неоспоримыми достоинствами этого материала считают:
- Легкий вес. Монолитный пластик в 2 раза легче стекла, а сотовый в 6, что позволяет создавать легкие конструкции, не утяжелённые лишними опорными элементами.
- Прочность. Высокой несущая способность придает поликарбонату устойчивость к интенсивным снеговым, ветровым или весовым нагрузкам.
- Прозрачность. Монолитный вид материала пропускает даже больше света, чем силикатное стекло, а сотовый поликарбонатный пластик пропускает до 88% видимого спектра.
- Изоляционные качества. Поликарбонат, в особенности сотовый, является отличным материалом для звуко- и шумоизоляции.
- Безопасность. При разбивании поликарбоната не образуется острых осколков, которые наносят травму.
Учтите! Все виды этого материала не требует серьезного ухода, они моются водой с добавлением мыла или средства для мытья посуды. Ни в коем случае нельзя применять для очистки аммиак, который разрушает его структуру.
Что такое поликарбонат
Что такое поликарбонат? Виды, технические и эксплуатационные характеристики материала. Стандартные размеры сотового и монолитного поликарбонатного пластика
Что такое поликарбонат сотовый
Поликарбонат, что это такое, сотовый поликарбонат размеры, применение, способы резки, крепления
Сотовый, или иначе – структурированный или ячеистый поликарбонат получил свое название из-за особого внутреннего строения: его конструкция может быть двух, трех или четырехслойной, заполненной определенным количеством ребер жесткости, образующих треугольники, крестообразные соединения или квадратные. Рассматривая лист в разрезе можно заметить его сходство с пчелиными сотами. Благодаря такой структуре материал имеет отличные прочностные характеристики и высокий коэффициент гибкости, а воздух, заключенный в сотах обеспечивает его теплосберегающие свойства.
Сотовый поликарбонат – как его изготавливают
Для изготовления сотового материала используют поликарбонат – гранулированную бесцветную пластическую массу, отличающуюся легкостью, морозостойкостью, диэлектрическими свойствами, долговечностью. Уникальная структура макромолекул поликарбоната – вот главная причина уникальных свойств, ему присущих.
Термопластичность материала позволяет ему восстанавливаться в процессе затвердевания после каждого процесса расплавления, т.е. материал можно перерабатывать многократно, что очень важно с точки зрения экологичности.
Производство материала осуществляется путем экструзии, т.е. продавливания растопленного жидкого вязкого вещества сквозь формирующий инструмент. В результате получается полотно, имеющие заданную форму поперечного сечения.
Свойства и преимущества сотового материала
Сразу можно заметить, что поликарбонат выгодно отличается от любого прозрачного строительного материала – ни один из них не обладает аналогичными положительными качествами в полном объеме.
Сотовый поликарбонат отличается:
- Низким коэффициентом теплопроводности, обеспечивающим более высокие чем у стекла теплосберегающие качества материала, что позволяет почти на половину снизить расход энергии на обогрев или охлаждение помещений.
- Многослойная структура материала обеспечивает хорошее звукопоглощение, и, соответственно хорошие шумоизоляционные качества.
- Материал хорошо рассеивает световые лучи, его прозрачность равняется 86%, при прохождении света не отбрасывает тень.
- Эксплуатация материала может производиться при температурах от -40 С до +120 С, т.е. использовать его можно практически в любой природной зоне, качественные характеристики материала в очень незначительной степени зависят от изменений, происходящих в окружающей среде. Он не восприимчив к воздействию химических реагентов.
- Поликарбонат имеет незначительный вес, примерно в 16 раз меньший, чем оконное стекло и в 6 раз меньше чем акриловый лист такой-же толщины, применение материала позволяет получить экономию за счет проектирования менее мощного фундамента и снижения затрат на сооружение опорных конструкций. Монтажные работы можно выполнять без использования специальной строительной техники.
- Материал имеет высокую вязкость, обеспечивающую его ударопрочность (в 200 раз большую, чем у листового стекла), он устойчив к нагрузкам на изгиб и разрыв. В случае повреждения при очень сильном ударе острые осколки не образуются. Поликарбонатное покрытие может выдерживать нагрузки, оказываемые накопившимся снегом, не рвется от порывов ветра, как полиэтиленовая пленка, что делает его идеальным вариантом для покрытия теплиц. Хорошая гибкость материала позволяет использовать его при монтаже конструкций крыш со сложной геометрией, в том числе арочных и сводчатых.
- Поликарбонат отличается несклонностью к воспламенению, он не горит, но под воздействие открытого огня плавится образуя паутинообразное волокно, токсические вещества при этом не выделяются.
- Постоянство технических характеристик материала обеспечивается за счет нанесенного на лицевую сторону листов защитного слоя, задерживающего ультрафиолетовую часть солнечного спектра.
Сотовый поликарбонат – размеры листа и область применения в зависимости от толщины
Выпускается сотовый поликарбонат в широкой цветовой гамме, его базовые цвета:
- теплые – красный, коричневый, бронзовый, оранжевый, желтый, молочный,
- холодные – белый, синий, бирюзовый, зеленый,
- также можно встретить прозрачные панели.
Если говорить о размерах листов, то следует оговорить, что выпускается поликарбонат в нескольких вариантах:
- монолитном, толщиной от 2 до 12 мм, со стандартными габаритами листа 2,05х3,05 м,
- ячеистом, толщиной от 4 до 32 мм, с габаритами листа 2,1х6 м или 2,1 12 м,
- профилированном, толщиной 1,2 мм, размером листа 1,26х2,24 м, высотой профиля до 5 см.
В зависимости от толщины листов, сотовый поликарбонат применение может иметь разное, рекомендуется использовать при сооружении:
- 4-х мм – навесов и парников, витрин, выставочных стендов,
- 6-ти мм – навесов, теплиц, козырьков,
- 8-ми мм – теплиц, крыш, навесов, перегородок,
- 10-ти мм – сплошного остекления горизонтальных и вертикальных поверхностей, изготовления шумозащитных барьеров, навесов,
- 16-ти мм – крыш над большими по площади сооружениями,
- 32-х мм – для кровель с повышенными требованиями к нагрузкам.
Исходя из такого широкого ассортимента продукции перед началом строительства потребуется изучить свойства и решить какой поликарбонат рационально применить в каждом конкретном сооружении.
Основные принципы работы с поликарбонатом
Поскольку листы материала имеют довольно большие габариты во время строительства потребуется придавать им нужные размеры, т.е. разрезать. Особых проблем с резкой поликарбоната не возникает, если толщина листа составляет от 0,4 до 10 мм, то можно воспользоваться строительным выдвижным острым ножом. Защитную пленку с поверхности снимать не рекомендуется – она обеспечит защиту от царапин.
Разрез следует делать аккуратно, обеспечивая точную, прямую линию. Для нарезки более толстого материала следует воспользоваться пилой с упором, работающей в высокоскоростном режиме. Зубья такой пилы должны быть изготовлены из армированных сплавов, мелкие, неразведенные. Также можно воспользоваться электролобзиком.
При работе лист следует поддерживать, чтобы исключить его вибрацию. Стружку, которая будет попадать внутрь листа во время распила требуется удалить по окончанию работы.
Чтобы выполнить крепление поликарбоната потребуется высверлить отверстия в листах. Для этого используются острые сверла из стали. Размечать место для сверления требуется так, чтобы оно было расположено между внутренними ребрами жесткости. Расстояние от отверстия до кромки должно составлять около 10 мм.
Выполнить загиб сотового поликарбоната можно исключительно по линиям каналов, по длине листа. Радиус загиба может превышать толщину листа в 175 раз.
Поскольку внутри листов имеются пустоты, то особое внимание следует уделить обработке их торцовой части. Если листы будут монтироваться в вертикальном или наклонном положении, то закрытие торцов в верхней части должно выполняться самоклеящейся алюминиевой полосой, а в нижней – перфорированной, которая сможет защитить материал от проникновения внутрь грязи, но обеспечивающая возможность стекания конденсата.
При использовании поликарбоната в строительстве арочной конструкции потребуется закрытие его торцов перфорированной пленкой. Материалы для герметизации следует подбирать соответствующего расцветкам панелей оттенка.
- Наиболее качественными считаются алюминиевые герметики, они долговечны и просты в использовании.
- При использовании неперфорированного герметика в нем следует просверлить отверстия наименьшего диаметра – для выхода конденсата и паров.
- Оставлять торцы открытыми не рекомендуется – это будет способствовать снижению прозрачности панелей и уменьшит срок их эксплуатации.
- Торцы не рекомендуется заклеивать обычным скотчем.
- При монтаже листов следует ориентировать их таким образом, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного вывода конденсата.
- Планировать монтаж панелей следует таким образом, чтобы при вертикальной установке ребра жесткости располагались вертикально, при сооружении скатной поверхности – продольно, для арочной – дугообразно.
- Для выполнения наружных работ следует использовать материал со слоем, защищающим его от ультрафиолетового излучения.
Крепление поликарбоната
Несущие продольные опоры для каркаса монтируются с шагом:
- для 6-16 мм листов – 700 мм,
- для 25-ти м листов – 1050 мм.
При расчете расстояния между поперечными опорами учитываются:
- ожидаемые ветровые или снеговые нагрузки,
- угол наклона конструкции.
Расстояние может равняться от 0,5 до 2 м.
Для крепления поликарбоната используют саморезные болты или термошайбы, одна из которых представляет собой пластиковую пластинку с высоком стержнем, другая -уплотнитель, также в комплекте имеется крышечка защелкивания. Термошайба обеспечивает прочное и герметичное соединение без мостиков холода и сжатия панелей. Что избежать проблем, вызываемых температурным расширением отверстия должны иметь диаметр больший, чем сечение ножки шайбы на пару миллиметров.
Гвозди или заклепки для крепления панелей использовать нельзя! Перетягивать саморезные болты при выполнении монтажа не рекомендуется. Неправильное крепление поликарбоната саморезами может привести к сокращению сроков его эксплуатации.
Если производится монтаж неразъемных панелей, то вставлять их следует в фальц профиля толщины такой-же какую имеют эти панели.
При помощи саморезных болтов они крепятся к продольной опоре. Перед началом работы рекомендуется выдерживать листы ячеистого поликарбоната в сухом теплом помещении, и только потом заклеить их торцы самоклеящейся лентой – в таком случае внутри ячеистого материала конденсат образовываться не будет. Чтобы предупредить возможность повреждения поверхности при защелкивании профиля используют деревянную киянку.
При монтаже следует учитывать, что поликарбонат не относят к статичным материалам, его размеры, пусть в незначительной степени (до 0,065 мм/м при изменении температуры на 1 градус), но изменяются от перепадов температур. Поэтому при монтаже следует оставлять соответствующие зазоры, но не следует забывать о необходимости использования специальных креплений, которые предупредят выскальзывание панелей при снижении температуры. Достаточно чтобы запас свободного хода составлял 2 мм на каждый погонный метр. Вышеуказанным требованиям должны соответствовать диаметры отверстий заготавливаемых для крепежа.
Эксплуатация поверхностей из поликарбоната и уход за ними
- До начала монтажа панели следует хранить в упакованном виде, транспортируют их в горизонтальном положении.
- Не рекомендовано хранение панелей под прямыми лучами солнца или под дождем.
- Нельзя ходить по поликарбонатным листам.
- Очистку панелей производят мягкой ветошью смоченной раствором мыла или средства для мытья посуды.
- Нельзя использовать моющие средства в которых содержится аммиак, кислоты, хлор, растворители, соли.
- Для снятия загрязнений нельзя использовать острые предметы – они могут поцарапать ультрафиолетовый защитный слой.
- Установка листов производится таким образом чтобы сторона, на которую нанесена защитная пленка, была наружу. На упаковке следует найти обозначение уф-защиты.
Поликарбонат, что это такое, сотовый поликарбонат размеры, применение, способы резки, крепления
Что такое поликарбонат сотовый Поликарбонат, что это такое, сотовый поликарбонат размеры, применение, способы резки, крепления Сотовый, или иначе – структурированный
Технические характеристики сотового поликарбоната
Полимерные материалы находят широкое применение в строительстве зданий и сооружений разного назначения. Сотовый поликарбонат представляет собой двух- или трехслойную панель с расположенными между ними продольными ребрами жесткости. Ячеистая структура обеспечивает высокую механическую прочность листа при сравнительно небольшом удельном весе. Чтобы понять и разобраться во всех технических характеристиках сотового поликарбоната рассмотрим его свойства и параметры подробнее.
Что собой представляет сотовый поликарбонат
В поперечном сечении лист напоминает соты прямоугольной или треугольной формы, отсюда собственно и происходит название материала. Сырьем для него является гранулированный поликарбонат, который образуется в результате конденсации полиэфиров угольной кислоты и дигидроксильных соединений. Полимер относится к группе термореактивных пластмасс и обладает рядом уникальных свойств.
Промышленное изготовление сотового поликарбоната осуществляется с применение технологии экструзии из гранулированного сырья. Производство осуществляется в соответствии с техническими условиями ТУ-2256-001-54141872-2006. Указанный документ также используется в качестве руководства при сертификации материала в нашей стране.
Основные параметры и линейные размеры панелей должны строго соответствовать требованиям нормативов.
Структура сотового поликарбоната при поперечном разрезе может быть двух видов:
Его листы выпускают со следующей структурой:
2H – Двухслойная с ячейками прямоугольной формы.
3X – трехслойная структура с комбинацией из прямоугольных ячеек с дополнительными наклонными перегородками.
3H – трехслойные листы с прямоугольной структурой сот, выпускают толщиной 6, 8, 10 мм.
5W – пятислойные листы с прямоугольной структурой сот, как правило имеют толщину 16 – 20 мм.
5X – пятислойные листы состоящие как из прямых так и из наклонных ребер, выпускают толщиной 25 мм.
Температурные режимы применения сотового поликарбоната
Поликарбонат сотовый обладает исключительно высокой стойкостью к неблагоприятным условиям внешней среды. Температурные режимы эксплуатации напрямую зависят от марки данного материала, качества сырья и соблюдения технологии производства. Для подавляющего большинства типов панелей этот показатель составляет от – 40 ° C до + 130° C.
Некоторые виды поликарбоната способны выдерживать экстремально низкие температуры до – 100 °C без разрушения структуры материала. При нагревании или охлаждении материала происходит изменение его линейных размеров. Коэффициент линейного термического расширения для данного материала составляет 0,0065 мм/м- °C, определяется в соответствии со стандартом DIN 53752. Максимально допустимое расширение поликарбоната сотового не должно превышать 3 мм на 1 м, как по длине, так и по ширине листа. Как видно поликарбонат обладает значительным термическим расширением, именно поэтому при его монтаже необходимо оставлять соотвествующие зазоры.
Изменение линейных размеров сотового поликарбоната в зависимости от температуры окружающей среды.
Химическая стойкость материала
Панели, используемые для отделки, подвергаются воздействию самых разнообразных деструктивных факторов. Сотовый поликарбонат отличается высокой устойчивостью к большинству химических инертных веществ и соединений.
1. Цементные смеси и бетон.
2. ПВХ пластифицированный.
3. Аэрозоли инсектицидными.
4. Сильнодействующими моющими средствами.
5. Герметики на основе аммиака, щелочей и уксусной кислоты.
6. Галогенные и ароматические растворители.
7. Растворы метилового спирта.
Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к следующим соединениям:
1. Концентрированные минеральные кислоты.
2. Солевые растворы с нейтральной и кислотной реакцией.
3. Большинство видов восстановителей и окислителей.
4. Спиртовым растворам, за исключением метанола.
При монтаже листов следует применять силиконовые герметики и специально разработанные для них уплотнительные элементы типа EPDM и аналоги.
Механическая прочность сотового поликарбоната
Панели благодаря сотовой структуре способны выдерживать значительные нагрузки. Вместе с тем поверхность листа подвержена абразивному воздействию при длительном контакте с мелкими частицами типа песка. Возможно образование царапин при соприкосновении с шероховатыми материалами достаточной твердости.
Показатели механической прочности поликарбоната во многом зависят от марки и структуры материала.
В процессе испытаний панели показали следующие результаты:
Проверка сотового поликарбоната по показателям прочности осуществляется в соответствии со стандартом ISO 9001:9002. Производитель гарантирует сохранение эксплуатационных характеристик в течение не менее чем пяти лет при условии правильной установки листов и применении специального крепежа.
Толщина листа и удельный вес
Технология производства обеспечивает возможность изготовления сотового поликарбоната разных типоразмеров. В настоящее время промышленность выпускает панели толщиной в 4, 6, 8, 10, 16, 20 и 25 мм с разной внутренней структурой панелей. Плотность поликарбоната составляет величину в 1,2 кг/м 3, определен по методу измерений предусмотренных стандартом DIN 53479.
Стойкость сотового поликарбоната к ультрафиолетовому излучению
Характеристики сотового поликарбоната способны обеспечить надежную защиту от жестокого излучения в UV диапазона. Для достижения такого эффекта в процессе производства на поверхность листа методом соэкструзии наносится прослойка специального стабилизирующего покрытия. Даная технология гарантированно обеспечивает минимальный срок эксплуатации материала в течение 10 лет.
При этом отслоение защитного покрытия в процессе эксплуатации не происходит по причине сплавления полимера с основой. При установке листа следует внимательно осмотреть маркировку и правильно сориентировать его. Покрытие для защиты от ультрафиолетового излучения должно быть обращено наружу. Светопропускание панели зависит от ее цвета и для неокрашенных листов данный показатель составляет от 83% до 90%. Прозрачные цветные панели пропускают не более 65% , при этом поликарбонат отлично рассеивает прошедший сквозь них свет.
Теплоизолирующие свойства сотового поликарбоната
Сотовый поликарбонат обладает весьма приличными теплоизоляционными характеристиками. Причем тепло сопротивляемость данного материала достигается не только за счет того, что внутри его содержится воздух, но и потому, что сам материал обладает большим тепловым сопротивлением чем стекло или ПММА такой же толщины. Коэффициент теплопередачи, который характеризует теплоизолирующие свойства материала, зависит от толщины и структуры листа. Он колеблется в пределах 4,1 Вт/(м² ·К) (для 4 мм) до 1,4 Вт/(м²·К) (для 32 мм). Сотовый поликарбонат является наиболее приемлемым материалом, там где нужно сочетать прозрачность и высокую теплоизоляцию. Именно поэтому данный материал стал таким популярных при производстве теплиц.
Промышленная теплица из поликарбоната.
Пожарные характеристики
Поликарбонат сотовый отличается стойкостью к высокотемпературным воздействиям. Данный материал относится к категории В1, которая европейской классификацией характеризуется как самозатухающая и трудновоспламеняемая. При горении поликарбонат не выделяет газов токсичных и опасных для человека и животных.
Под действием высокой температуры и открытого пламени происходит разрушение структуры и образование сквозных отверстий. Материал значительно уменьшается по площади и удаляется от источника нагрева. Появление отверстий обеспечивает удаление из очага пожара продуктов горения и избыточного тепла.
Срок эксплуатации
Производители сотового поликарбоната гарантируют сохранение основных технических характеристик материала на срок службы до 10 лет, при условии соблюдения правил монтажа и ухода. Наружная поверхность листа имеет специальное покрытие, обеспечивающее защиту от ультрафиолета. Повреждения его значительно сокращает срок службы панели и приводит к ее преждевременному разрушению.
Шумоизоляция
Сотовая структура поликарбоната способствует низкой акустической проницаемости материала. Панели обладают ярко выраженным шумоизолирующим свойством, которые напрямую зависят от типа листа и его внутреннего строения. Многослойный сотовый поликарбонат толщиной 16мм и более обеспечивает угасание звуковых волн в пределах 10-21 дБ.
Устойчивость к воздействию влаги
Данный листовой материал не пропускает и не поглощает влагу, что делает его незаменимым при проведении кровельных работ. Основная сложность во взаимодействии сотового поликарбоната с водой заключается в ее проникновение внутрь панели. Удаление ее без демонтажа конструкций практически невозможно.
Длительное нахождение влаги в сотах способно вызвать ее зацветание и постепенное разрушение.
В целях исключения подобного развития событий в процесс монтажа следует применять только специальный крепеж с уплотнительными элементами. Кромки поликарбоната оклеиваются специальной лентой. Наиболее простой способ очистить соты – продувка их сжатым воздухом из баллона или компрессора.
Для защита кромки от влаги применяется: 1. – специальная клейкая лента, 2. – специальный профиль, который надеётся поверх наклеенной ленты.
Цветовая гамма панелей
Сотовый поликарбонат поставляется на рынок в прозрачном и окрашенном вариантах.
Производители предлагают потребителю панели следующих цветов:
Существует также и полностью непрозрачный вариант панелей серебристого оттенка. Светопроницаемость сотового поликарбоната зависит от его толщины и его внутренней структуры. Для прозрачного материала светопропускание составляет от 86% для 4 мм листа, до 82% для 16 мм материала. Окрашивание материала осуществляется в массиве, что способствует сохранению цвета в течение всего срока эксплуатации.
Назначение и сферы применения материала
Поликарбонат сотовый в основном используется в строительстве для возведения кровель и ограждающих конструкций.
Данный материал в силу своих исключительных свойств все чаще применяется для изготовления следующих элементов:
1. Арочные конструкции
2. Навесы над входными дверями
3. Остановки общественного транспорта
4. Навесы для машин
5. Экраны звукоизолирующие вдоль железнодорожных путей и высокоскоростных шоссе
В частных домовладениях такие панели используются для остекления веранд, мансард, беседок или летних кухонь. Еще одна сфера применения панелей – производство сельскохозяйственных теплиц, которые отличаются долговечностью.
Сложность монтажа сотового поликарбоната
Установка сотового поликарбоната осуществляется путем крепления на каркас из стального или алюминиевого профиля. Допускается изгибание листов поперек ребер жесткости, данное свойство широко используется при изготовлении козырьков и кровель. Минимальный радиус закругления панели зависит от ее толщины в обратной зависимости. Сотовый поликарбонат толщиной 25 мм не подлежит изгибанию.
При выполнении монтажа необходимо выполнять ряд правил:
1. Резка панелей толщиной до 10 мм осуществляется остро заточенным ножом, пилой с мелкими зубьями
2. Сверление производится дрелью минимальное расстояние от края не менее 40 мм
3. Панели крепятся к каркасу при помощи самонарезающих винтов с уплотнительными шайбами
4. Отдельные листы стыкуются между собой при помощи специальных соединительных элементов
Сотовый поликарбонат - технические характеристики в подробностях
Сотовый поликарбонат получает все большее распространение в нашей стране, этому способствуют отличные технические характеристики сотового поликарбоната, о которых мы расскажем в подробностях.