Властивості полікарбонату і його використання

Полікарбонатом називають цілу групу термопластів, що має загальну формулу і дуже велику сферу використання. За рахунок того що полікарбонат має гарну ударну вязкість і має високий ступінь міцності, цей матеріал використовують при створенні різних конструкцій в різних промислових галузях. При цьому, щоб поліпшити механічні властивості полікарбонату, композиції з нього зазвичай наповнюють скловолокном.

Схема теплиці з полікарбонату

Схема теплиці з полікарбонату.

Полікарбонат широко використовується при виготовленні лінз, компакт-дисків, а також при будівництві. З цього матеріалу виготовляють козирки і навіси, будують паркани, зводять альтанки, роблять даху і т. Д.

У порівнянні зі склом, полікарбонат як прозорий матеріал має масу переваг.

Порівнювати полікарбонат і скло не зовсім коректно, але і той і інший матеріал часто використовується в архітектурі та будівництві саме за рахунок наявності оптичних властивостей. Навіть в разі, якби скло могло б бути таким же міцним, як полікарбонат, воно все одно б поступалося цього матеріалу, так як має набагато більшу вагу. У той же час полікарбонат програє склу в твердості, прозорості, стійкості до агресивних дій, довговічності. Однак всі недоліки з лишком компенсуються його міцністю, гнучкістю і низьку теплопровідність.

Способи отримання полікарбонату і його склад

В даний час, полікарбонати отримують 3-ма способами:

Схема монтажу стільникового полікарбонату

Схема монтажу стільникового полікарбонату.

  1. Шляхом переетерифікації діфенілкарбоната в вакуумі з додаванням до складу складних підстав (наприклад, натрію Метилат) з підвищенням температури ступеневої характеру. Процес здійснюється в розплаві з періодичного принципом. Отриманий вязкий склад видаляють з реактора, охолоджують і гранулюють. Перевага цього способу полягає в відсутності розчинника при виробництві, а основний недолік полягає в тому, що отриманий склад має погану якість, так як в ньому присутні залишки каталізатора. При такому способі неможливо отримати склад, який буде мати молекулярну масу понад 5000.
  2. Фосгенірованіе в розчині А-бісфенолу в присутності піридину при температурі нижче 25 ° C. У ролі розчинника використовують склад, що містить безводні хлорорганічні сполуки, а в ролі регулятора молекулярної маси - склад, що містить одноатомні феноли. Перевага такого методу полягає в тому, що всі процеси відбуваються при низьких температурах в однорідної рідкої фазі, недолік методу - використання дорогого піридину.
  3. Міжфазна поліконденсація фосгену з А-бісфенолом, яка відбувається в середовищі органічних розчинників і водних лугів. Переваги такого методу полягають в низькій температурної реакції, в використанні лише одного органічного розчинника, в можливості отримати високий молекулярний вагу полікарбонату. Недоліки методу - великі витрати води при промиванні полімеру, а значить, і великі обсяги стічних вод, що забруднюють навколишнє середовище.

Склад, який містить поглинач УФ променів і полікарбонат став справжнім винаходом в промисловості. Такий склад став успішно застосовуватися для виготовлення виробів для скління, створення автобусних зупинок, рекламних щитів, стекол автомобілів, перекриттів, гофрованих плит, табличок, захисних екранів, масивних плит, пористих плит і пористих профілів.

Види полікарбонату і його властивості

Схема точкового кріплення листів полікарбонату

Схема точкового кріплення листів полікарбонату.

Полікарбонат є складним лінійним поліефіром фенолів та вугільної кислоти, який відносять до класу синтетичних полімерів. Виробники полікарбонатних плит отримують матеріал, який має вигляд інертних і прозорих гранул. На ринку представлені в основному 2 види полікарбонатних листів: бездротових мереж, монолітні листи різної товщини. Лист стільникового полікарбонату випускається з товщиною 4, 6, 8, 10 або 16 мм, шириною 2,1 м і довжиною 6 або 12 м. Лист монолітного полікарбонату має товщину 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 мм , ширину 2,05 м і довжину 3,05 м.

монолітний полікарбонат

Монолітний полікарбонат за зовнішнім виглядом нагадує акрилове скло. За механічними властивостями цей матеріал не має аналогів серед використовуваних полімерних матеріалів. Він поєднує в собі прозорість, хорошу стійкість до ударів і високу термостійкість. Монолітні листи цього матеріалу деякі фахівці називають ударостійким склом.

Схема кріплення монолітного полікарбонату

Схема кріплення монолітного полікарбонату.

Завдяки своїй високій міцності в поєднанні з відмінними оптичними властивостями, монолітний полікарбонат використовується для захисного скління (при виготовленні щитів, огороджень і захисних екранів для служб правопорядку, при склінні промислових і житлових будівель, будівництві лікарень, критих автостоянок, магазинів, обєктів сільськогосподарського призначення, спортивних споруд і т. д.). З цього матеріалу роблять каски і захисні окуляри, використовують при склінні літаків, автобусів, поїздів і катерів.

Полікарбонат застосовують при влаштуванні зимових садів і веранд, монтажі зенітних ліхтарів, при виготовленні обладнання для освітлення, пристрої захисних барєрів від шуму на автострадах, при виготовленні знаків і вивісок.

Монолітний полікарбонат вважається ідеальним матеріалом для створення елементів з криволінійної формою, які моно отримати шляхом гарячого формування. Завдяки цьому матеріалу можна створити різні купола з прямокутним, квадратним або круглим підставою, модульні протяжні світлові ліхтарі різної довжини, а також окремі секції великих куполів, які в діаметрі досягають 8-10 м. Багато фахівців вважають монолітний полікарбонат унікальним матеріалом, але для створення горизонтальних перекриттів його використовують дуже рідко. Найчастіше це обумовлено його високою вартістю, яка дуже сильно перевищує вартість стільникового полікарбонату - більш популярного матеріалу в будівництві. До того ж стільниковий матеріал забезпечує більшу теплоізоляцію.

стільниковий полікарбонат

Схема листа стільникового полікарбонату

Схема листа стільникового полікарбонату.

Полікарбонатною стільниковим пластиком називають багатошарові ударостійкі пластини з полікарбонату. Стільниковий полікарбонат, який широко використовується в приватному будівництві, являє собою полімер, профільований в панелі, які мають кілька шарів і внутрішні поздовжні ребра жорсткості. Отримують його методом екструзії, при якому відбувається плавлення гранул, а потім видавлювання отриманої маси через спеціальний пристрій, форма якого визначає конструкцію і будова листа.

За останні роки стільниковий полікарбонат набрав більшу популярність. Спочатку цей матеріал був розроблений для створення стійких до снігових навантажень і градобою покрівельних конструкцій - прозорих, міцних і в той же час легких. Сьогодні його використовують не тільки для вертикального і покрівельного скління будинків і будівель, а для створення парників, теплиць, зимових садів, вітрин, різних декоративних і захисних, профільних і плоских перегородок, а також для створення різних елементів, що мають внутрішнє підсвічування. Правильно підібраний колір матеріалу і фантазія дизайнерів забезпечать різноманітність декорацій створюваних інтерєрів.

Стільниковий полікарбонат згідно з європейською класифікацією відносять до класу В1 - це важко займисті матеріали. При його застосуванні в будівельних конструкціях дотримуються ті ж будівельні правила і норми, які дотримуються при використанні матеріалів зазначеної вище ступеня займистості. Листи полікарбонату мають високу стійкість до перепадів температур від -40 до +120 ° С і до негативних впливів сонячної радіації.

Схема навісу з полікарбонату

Схема навісу з полікарбонату.

Іноді матеріал покривають спеціальним невіддільним захисним шаром від ультрафіолетового випромінювання або шаром, який запобігає утворенню крапель на внутрішній поверхні панелі (в цьому випадку волога розподіляється тонким шаром по поверхні листа, тим самим не порушуючи світлопропускну здатність матеріалу). Гарантійний термін служби матеріалу - 10-12 років.

Крім цього, фахівці особливо виділяють важливу рису листового полікарбонату, завдяки якій він отримав широку популярність, - економічність. Використання двошарових панелей дає до того ж значну економію енергії - до 30% (в порівнянні з одношаровим склом).

Стільниковий полікарбонат називають ще ніздрюватим, структурним і канальним. Всі ці назви вказують на порожнистий матеріалу. Він складається з 2-х і більше площин, зєднаних поперечними ребрами жорсткості, які поділяють порожнини (стільники, канали, осередки). Ребра жорсткості додатково виконують ще функцію замикання повітря, завдяки якій різко знижується теплопровідність стільникового полікарбонату. Матеріал товщиною 16 мм може цілком замінити склопакет.

Основні властивості полікарбонату

Схема типового вузла зєднання листа з полікарбонату

Схема типового вузла зєднання листа з полікарбонату.

  1. Як вже говорилося вище, одним з найважливіших властивостей матеріалу є його дуже висока ударна міцність. Полікарбонат, на відміну від силікатного скла та інших органічних стекол, не дає осколків. При досить потужний удар матеріал може лише тріснути. Вязкість матеріалу дозволяє йому при різких ударах деформуватися. Тріщина може зявитися лише при навантаженні, що перевищує його деформаційний поріг. Дахи з стільникового полікарбонату витримують град діаметром 20 мм. Матеріал настільки міцний, що витримує навіть пряме попадання кулі. Існує дуже мало матеріалів, які за фізичними показниками можуть зрівнятися з полікарбонатом. Його сміливо можна застосовувати для створення міцної покрівлі у себе вдома.
  2. Полікарбонат дуже легкий, при однаковій товщині, він в 16 разів легше силікатного скла і в 6 разів - акрилового. Отже, опорні конструкції для нього будуються менш потужні. Однак така легкість може бути і недоліком: при безграмотному монтажі навісу, він здатний полетіти від сильного вітру. Насправді полікарбонатна панель може витримувати досить великі снігові і вітрові навантаження. Несучу здатність матеріалу визначає його товщина.
  3. Полікарбонат є пожежобезпечним матеріалом. Критичні температури, при яких він починає втрачати свою міцність, знаходиться поза межами експлуатаційних температур. Матеріал характеризується низьким коефіцієнтом горючості. Він не запалюється у відкритому вогні і не сприяє поширенню полумя. При пожежі він плавиться і стікає волокнистими нитками. Процес горіння при цьому не підтримується, а при плавленні не виділяється токсичних речовин.
  4. Полікарбонат має відмінні оптичні властивості. Його світлопроникність досягає 93%, однак ячеистая конструкція здатна знизити оптичні властивості до 85%. Світлопроникність знижується за рахунок наявності в конструкції поперечних ребер жорсткості. Однак ці ж перегородки, відображаючи світло, компенсують частину втраченої світлопроникності і забезпечують хорошу ступінь розсіювання. Ця властивість робить полікарбонат дуже підходящим матеріалом для будівництва теплиць і парників. Завдяки йому в теплицю надходить більш мяке сонячне світло, що дуже благотворно впливає на життєдіяльність тепличних рослин.
  5. Полікарбонат - зносостійкий матеріал. Його зовнішня оболонка відфільтровує ультрафіолетовий спектр сонячних променів, тим самим продовжуючи термін служби самого матеріалу. Він не старіє і не втрачає первісної міцності на протязі 30 років.
  6. Полікарбонат має високий коефіцієнт поглинання шуму і не проводить електрику. Конструкції з комірчастою структурою мають відмінні теплоізоляційні властивості.

монтаж полікарбонату

Схема річного душа з полікарбонату

Схема річного душа з полікарбонату.

Монтаж стільникового полікарбонату не викликає складнощів. Легкість матеріалу і його великі розміри дозволяють накрити їм досить великі площі покрівлі всього за кілька прийомів. Установку листів виконують одночасно з іншими видами робіт. Підйом матеріалу на висоту не вимагає використання спеціальної техніки.

До металевого або деревяного каркаса листи прикручують за допомогою саморізів, під які підкладають широкі металеві шайби.

Це необхідно робити, щоб створити опір вітровим навантаженням. Ще для кріплення використовують спеціальні гвинти для металочерепиці в комплекті з широкими шайбами. Якщо виникає необхідність використовувати кілька листів полікарбонату, то їх монтують внахлест. Між нижнім і верхнім листом накладають шар прозорого силіконового герметика.

При створенні складних геометричних конструкцій матеріал дуже легко можна гнути. Ріжуть його будь-яким гострим інструментом: болгаркою малого розміру, електричним лобзиком, ручною ножівкою. При роботі з полікарбонатом для захисту рук потрібно обовязково одягати рукавички, так як матеріал має гострі краї.

Зберігання, догляд та експлуатація

Листи полікарбонату, які оброблені спеціальним складом для захисту від ультрафіолетового випромінювання, можна зберігати на відкритому повітрі, якщо такої обробки немає, то матеріал зберігають під навісом. Під час експлуатації листи полікарбонату протирають від забруднень губкою або мякою ганчіркою, змоченою в миючому засобі. Небажано при цьому використовувати засоби, до складу яких входять альдегіди, солі, луги, ізопрапонол, метанол, ефіри і хлор.

Абразиви та гострі предмети при догляді так само краще не використовувати: вони ушкоджують захисний шар, який захищає матеріал від ультрафіолетового випромінювання, тим самим зменшуючи термін його служби. Такий матеріал, як полікарбонат, невимогливий у догляді: достатньо лише очищати його в міру забруднення.


» » » Властивості полікарбонату і його використання