Виды и технические характеристики поликарбоната

Характеристики поликарбоната — свойства уникального материала

Сегодня поликарбонат является наиболее популярным материалом для проведения работ, связанных с остеклением зданий и различных сооружений. Этому есть вполне понятные причины. Являясь синтетическим полимером, состоящим в основном из углерода, это уникальный материал по своим свойствам намного превосходит все остальные прозрачные аналоги. Характеристики поликарбоната дают возможность использовать его во многих отраслях строительства, сельского хозяйства, в сфере торговли, спорта и развлечений. Промышленность производит выпуск этого листового пластика в монолитном и сотовом исполнении.

Технические характеристики поликарбоната

Поликарбонат является полимерным пластиком, состоящим из фенола и угольной кислоты. Являясь экологически чистым материалом, он имеет ряд технических характеристик, которые обуславливают его универсальность в различных отделочных и строительных работах.

Это следующие характеристики:

  1. Размер.
  2. Вес.
  3. Прочность.
  4. Прозрачность.
  5. Теплопроводность.
  6. Радиус изгиба.
  7. Рабочий диапазон температур.
  8. Химическая устойчивость.

Знание технических характеристик поликарбоната необходимо при планировании работ для успешного достижения конкретной цели.

Размер

Согласно принятого в мире стандарта, промышленность выпускает изделия из поликарбоната в единых размерах.

Для сотового листа они следующие:

  • длина — 300, 600 и 1200 см;
  • ширина — 210 см;
  • толщина — 3, 3,5, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 25, 32 и 40 мм.

Ребра жесткости могут быть прямыми, а могут иметь Х-образную форму. Строение листа может иметь одно-, двух- или трехкамерное. Чем больше камер, тем выше прочность материала.

Монолитные панели характеризуются следующими показателями:

  • длина — 3,05 м;
  • ширина — 2,05 м;
  • толщина — 1, 1,8, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, и 12 мм.

Монолитный поликарбонат с успехом используется в качестве замены кварцевому стеклу в местах, где нужно остекление с повышенной прочностью.

Удельный вес остекления необходимо знать при расчетах таких элементов конструкции, как фундамент, опоры и каркас. У поликарбоната этот показатель в 2 раза меньше, чем у силикатного стекла и составляет всего 1,2 г/см³. При этом его ударная прочность в десятки раз больше.

1 м² монолитной панели весит 1,2 кг. 3-мм панель этого материала с успехом заменит 8-мм кварцевое стекло, имея вес в 6 раз меньше.

Сотовые панели настолько легки, что практически не оказывают давления на несущую конструкцию.

Удельный вес 1 м² двухслойного пластика составляет (при толщине):

  • 3 мм — 0,55 кг;
  • 4 мм — 0,65 кг;
  • 6 мм — 1,3 кг;
  • 8 мм — 1,5 кг;
  • 10 мм — 1,7 кг;
  • 12 мм — 2,0 кг;
  • 16 мм — 2,5 кг;
  • 25 мм — 3,5 кг;
  • 32 мм — 3,7 кг;
  • 40 мм — 4,2 кг.

Нетрудно подсчитать, что панель 2,1х12 м даже самой большой толщины будет весить около 100 кг, что позволяет работать с ней без применения погрузочной техники.

Прочность

Именно благодаря своей прочности панели из поликарбоната наиболее востребованы во многих отраслях строительства. Вязкая структура пластика не дает ему трескаться и разлетаться от удара. Этот фактор очень ценен для остекления мест, где находятся люди. Панели упругие и лишь прогибаются.

На сегодняшний день поликарбонат является наиболее прочным из всех прозрачных листовых материалов. Он в 200 раз прочнее стекла и в 10 раз прочнее акрила. Начиная от толщины 6 мм, сотовый материал не боится ударов града, а 10 мм монолитный пластик является пуленепробиваемым. При этом, он не меняет свои показатели, как при низких, так и при очень высоких температурах.

Такое свойство позволило использовать этот материал для изготовления таких изделий:

  • окон в банках и офисах;
  • иллюминаторов морских и воздушных судов;
  • защитных масок, шлемов и очков;
  • остеклений спортивных, торговых и учебных заведений;
  • прозрачных крыш;
  • рекламных щитов;
  • аквариумов;
  • прочных козырьков и навесов;
  • уличных плафонов;
  • защитных перегородок.

Использование различной цветовой гаммы и способов тонирования позволяют создавать, как полностью прозрачные, так и матовые конструкции.

Прозрачность

Благодаря относительной простоте изготовления и применяемым технологиям, полимерным панелям можно придать любой оттенок и степень прозрачности. Полностью прозрачный материал, в зависимости от толщины, пропускает от 82 % до 90 % естественного света. Степень прозрачности зависит от концентрации красителя, добавленного в материал.

Сотовое устройство помогает рассеивать солнечные лучи, улучшая качество освещения. Применение прозрачных кровельных материалов позволяет добиться значительной экономии, за счет использования естественного освещения в дневное время.

На все изделия, предназначенные для использования на открытой местности, наносится слой защитного ультрафиолетового покрытия. Это позволяет, не только продлить срок службы остекления, но и защитить от излучения людей и имущество.

Изгибание листов при изготовлении криволинейных конструкций приводит к внутреннему напряжению материала. Это усиливает жесткость и увеличивает прочность панели.

Теплопроводность

Из-за малой внутренней плотности изделия из поликарбоната имеют теплопроводность, которая намного ниже, чем у оконного стекла. Стеклопакет из монолитного пластика в 3 раза эффективнее защищает от тепла и холода, чем подобное изделие из обычного стекла. При этом его прочность будет в десятки раз выше.

Использование сотового поликарбоната кроме эстетической составляющей выполняет задачу звукоизоляции и теплоизоляции. Воздух, находящийся между его стенками отлично защищает помещения от шума и холода.

Эти технические характеристики поликарбоната использованы для остекления таких сооружений:

  • парников;
  • теплиц;
  • оранжерей;
  • стадионов;
  • животноводческих комплексов;
  • рынков;
  • крытых аквапарков.

Применяя тонированный материал можно добиться дополнительного эффекта, так как он, нагреваясь от солнца, будет согревать помещение.

Радиус изгиба

Довольно часто панели из поликарбоната применяются для изготовления арочных и куполообразных конструкций.

  • козырьки;
  • навесы;
  • остановки общественного транспорта;
  • переходы над автомобильными и железными дорогами;
  • ларьки, киоски и павильоны.

Для материала определенной толщины существует свой минимальный радиус, под которым его можно изгибать. Уменьшение этого радиуса может привести к чрезмерному напряжению панели и даже ее разрушению.

Для сотового пластика эти размеры следующие:

  • 3 мм — 0,55 м;
  • 4 мм — 0,7 м;
  • 6 мм — 1,05 м;
  • 8 мм — 1,4 м;
  • 10 мм — 1,75 м;
  • 12 мм — 2,3 м;
  • 16 мм — 3,0 м;
  • 25 мм — 5,0 м;
  • 32 мм — 6,4 м;
  • 40 мм — 8,2 м.

Способность полимера к изгибу можно использовать для перевозки в свернутом виде.

Монолитный поликарбонат можно изгибать с таким минимальным радиусом:

  • 1 мм — 0,25 м;
  • 2 мм — 0,30 м;
  • 3 мм — 0,45 м;
  • 4 мм — 0,60 м;
  • 5 мм — 0,75 м;
  • 6 мм — 0,85 м;
  • 7 мм — 0,95м;
  • 8 мм — 1,1 м;
  • 9 мм — 1,3 м;
  • 10 мм — 1,5 м;
  • 12 мм — 2,5 м.

Свойство к изгибу позволяет применять сотовый материал для остекления поверхностей самых разных форм и размеров.

Рабочий диапазон температур

Поликарбонат сохраняет свои рабочие свойства при температуре от — 50º С до + 120º С. Это позволяет использовать его для строительства практически в любой климатической зоне страны. Изменение температуры в меньшую или большую сторону приводит к значительным изменением размера материала. Так, сезонный перепад температуры в 70º С может привести к изменению размера пластика в пределах 3 см на 1 метр.

Материал негорючий. При пожаре он плавится, выделяя в воздух углекислый газ и водяной пар. Горение поликарбоната происходит при температуре, превышающей + 5000º С. В обычных условиях встретить такие показатели просто невозможно.

В случае пожара поверхность из пластика не разрушается, а деформируется, образуя отдельные отверстия. Через них выходит дым и тепло, облегчая тушение пожара. Кроме этого, пластик не образует осколки, которые могут поранить людей.

Химическая устойчивость

Поликарбонат может взаимодействовать со многими материалами без изменения качественных параметров.

Так, он устойчив к таким материалам:

  • органическим и синтетическим маслам;
  • соляным растворам;
  • кислотам;
  • окислителям;
  • мылу и стиральному порошку.

Структура материала нарушается от взаимодействия с:

Поликарбонат легок в обработке и обслуживании. Срок его службы достигает 25-30 лет.

Виды поликарбоната

Поликарбонат – это современный материал, прекрасно замещающий стекло, при этом ничуть не уступающий ему по многим свойствам.

Поликарбонат – это полимер, который, благодаря его особенностям, определяется как синтетический слабогорючий материал. Если сравнивать этот материал с акрилом и стеклом, то получается, что поликарбонат гораздо более прочный (в 100 раз по сравнению со стеклом и в 10 – с акрилом). Широк и температурный диапазон применения, при котором свойства материала остаются неизменными – от -40°С до +120°С.

Производится из специального сырья – гранул поликарбоната. Путем специальной обработки выплавляются плиты того или иного вида поликарбоната. Применяется поликарбонат довольно широко за счет своих свойств в строительстве, самолетостроении, медицине, производстве бытовой техники и электроники, где необходимо создать легкий, но прочный корпус.

Различают два вида поликарбоната:

Монолитный поликарбонат

Монолитный поликарбонат – это единая пластина, по внешнему виду похожая на стекло. Однако поликарбонат прочнее стекла в 100 раз, в 2 раза легче и пропускает больше света (до 90%).

Толщина панели может быть 0,75-40 мм. Часто встречается многослойный монолитный поликарбонат. Цветовая гамма и фактура слоев может быть разной. Кроме того, разным слоям часто придают различные свойства: к примеру, один – прочный, второй – не пропускает свет, а третий имеет матовую поверхность. Широкое распространение получил монолитный поликарбонат с двумя слоями, не пропускающими ультрафиолет.

В строительной сфере из монолитного поликарбоната возводят горизонтальные конструкции. При этом необязательно, чтобы они имели строгую прямоугольную форму — это может быть и скругленное перекрытие.

Округлый монолитный поликарбонат

Закругленность формы достигается применением технологии горячего формирования. Для технологии используются специальные купола радиусом 4-5 м с прямоугольным полом. Для контроля толщины изготавливаемого монолитного поликарбоната используются мощные фонари, проведенные по всей внутренней площади купола.

Купол с сырьем погружается в печь, где постепенно нагнетается температура и циркулирует воздух. Разогретый до определенной температуры лист штампуется. Ударопрочность проштампованного поликарбоната получается очень высокой за счет того, что в процессе штамповки детали усиливаются специальными ребрами. Снимается необходимость вставлять металлические ребра жесткости, за счет чего сохраняется легкий вес конструкции.

Сотовый поликарбонат

Конструктивно сотовый поликарбонат – это два (или больше) слоя пластин, между которыми проведены продольные перемычки – ребра жесткости.

Сотовый поликарбонат именуют еще ячеистым или структурированным. Однако в строительной сфере прочно закрепилось название «сотовый поликарбонат». Сотовый поликарбонат используют для создания крыш, навесов, вентиляционных фонарей на крышах производственных зданий и помещений.

Важно! Сотовый поликарбонат производится путем продавливания нагретых до расплавленного состояния гранул через формировочную деталь, которая определяет форму и размеры будущего листа.

К преимуществам сотового поликарбоната, определяющим сферу его применения, относятся следующие:

  • небольшой вес (1 м2 листа весит от 1500 до 3500 г, что в 6 раз меньше стекла);
  • низкая теплопроводность;
  • высокие показатели звукоизоляции (в 2 раза выше, чем у стекла);
  • большая ударостойкость;
  • высокие несущие способности;
  • высокая светопропускаемость (до 85% – тоже больше, чем у стекла);
  • гибкость;
  • стойкость к воздействию многих агрессивных химических веществ и т. д.

Важно! Поликарбонат обладает негативным свойством, которое следует учитывать еще в процессе проектирования стройки – при воздействии высоких температур, материал начинает увеличиваться в объеме, из-за чего могут пострадать горизонтальные перекрытия с большой площадью или несущие конструкции.

Также поликарбонат, как и стекло, плохо переносит механическое воздействие. Для успешного монтажа перекрытий принято либо не снимать защитную пленку, либо производить обработку поверхности специальными составами.

Цены на сотовый поликарбонат

Сотовый поликарбонат в сельском хозяйстве

Сотовый поликарбонат широко применяется в сельскохозяйственной сфере. Здесь высоко ценится стойкость к ударам, способность материала рассеивать прямые солнечные лучи, долгий срок износа и теплоизоляционные свойства. Кроме того, сотовый поликарбонат пропускает только часть ультрафиолетовых лучей, которых вполне хватает для нормальной жизнедеятельности растений. Благодаря этим свойствам, сотовый поликарбонат активно используется для возведения теплиц и парников не только в промышленных масштабах, но и в частных целях.

Для возведения парников и теплиц обычно используют листы ячеистого поликарбоната толщиной 8 мм. Именно эта толщина считается золотой серединой – сочетание стоимости и технических характеристик является самым удачным. Многие производители специально выпускают сотовый поликарбонат 8 мм с покрытием, которое не дает задерживаться на внутренней поверхности воде, что улучшает светопропускную способность готовой теплицы.

Таблица. Основные характеристики сотового поликарбоната толщиной 4 мм популярных торговых марок.

Технические характеристикиЕд. измеренияSafPlast NovattroBayer Makrolon“Полигаль”PlastiLux Sunnex
Расстояние между ребрамимм665,85,7
Удельный вескг/м20,750,80,650,79
Светопроницаемость%84-87818286
Минимальный радиус изгибамм700750800700
Сопротивление теплопередачем2°C/в5,84,62,563,9

Монолитный и сотовый поликарбонат – что общего?

Обе разновидности поликарбоната имеют общие свойства, среди которых:

  • отличная светопропускаемость;
  • легкость;
  • ударостойкость;
  • низкая теплопроводность.

Из обеих разновидностей часто строят прозрачные перекрытия самых сложных форм как в частном, так и в коммерческом строительстве. Наиболее часто поликарбонатные перекрытия можно встретить при оформлении переходов, спортзалов, музеев, цехов и торговых центров.

По стандарту выпускаются поликарбонатные листы разной толщины – 4 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 16 мм, 20 мм и 25 мм. На отечественном рынке иногда встречаются листы толщиной 32. Один лист, как правило, имеет габариты в 2100*6000 мм или 2100*12000 мм.

Важно! Панели 4 и 6 мм не используются при оформлении уличных конструкций. Их ударная прочность и несущая способность не предназначены для нагрузок снега и ветра, поэтому такой поликарбонат применяется исключительно для оформления наружной рекламы – щитов, коробов, вывесок и прочего.

Для строительства обычно применяется поликарбонат 8-10 мм, а когда необходимо теплосбережение – свыше 20 мм толщиной.

Поликарбонат в частном строительстве

Поликарбонат стал доступным широкой массе совсем недавно и сразу обрел популярность. Его относительная дешевизна и отличные свойства нашли потребительский отклик, и материал стали применять во всех сферах жизни, в том числе и в частном строительстве.

Забор из поликарбоната

В последнее время широкую популярность обрело строительство ограждений из поликарбоната. Возможность создавать ограды необычной формы, хорошая изоляция от шума и легкость монтажа сделали поликарбонат одним из самых любимых материалов среди дизайнеров и архитекторов.

Большую роль во всеобщем признании играет тот факт, что поликарбонат может быть светопропускаемым и матовым, разных цветов и форм. Большой простор для фантазии и возможности создать нестандартную конструкцию.

Поликарбонат легко моется, благодаря чему за забором будет просто ухаживать. Для ухода за забором из поликарбоната достаточно воды и ХБ-ткани. В качестве дополнительного средства мытья можно использовать любое средство, в составе которого отсутствует аммиак. Звукоизоляционные свойства тоже являются большим плюсом для такого забора.

Гаражные строения из поликарбоната

Два дизайнера — Тапио Спелман и Кристиан Грау — задались вопросом, как создать необычный и практичный гараж для премиумных автомобилей так, чтобы он выглядел современно, при этом автомобиль был на виду и в безопасности одновременно. Решение пришло почти сразу: они разработали гараж с прозрачными стенками из поликарбоната с добавлением жидких кристаллов, способными спрятать автомобиль от посторонних глаз. При реализации этого проекта на выходе получается красивое здание, которые отлично выполняет свои функции и радует глаз.

Парники, теплицы и зимние сады из поликарбоната

Мода на использование для устройства теплицы пленки постепенно уходит. Пленка по сравнению с поликарбонатом невыгодна и непрактична – даже если не нарушится ее целостность, то через 2-3 года они неизбежно саморазрушится под воздействием солнечных лучей. Кроме того, пленку нужно снимать на зимний сезон и устанавливать обратно весной, что обеспечивает дополнительные проблемы. Все вышеописанное в тандеме с неэстетичностью делают этот материал совершенно неудобным и проблемным.

Гораздо проще и легче устроить теплицу из поликарбоната. Многие фирмы поставляют готовые конструкции с оцинкованным каркасом, которые нужно только собрать.

Преимущества теплицы из поликарбоната:

  • долгий срок службы перекрытий (до 25 лет);
  • долгий срок службы оцинкованного каркаса (до 25 лет);
  • отсутствие необходимости ставить фундамент – каркас прекрасно держится на любой поверхности;
  • мобильность конструкции – парник или теплицу можно переместить на другое место;
  • легкость сборки/разборки;
  • продление урожайного времени за счет оптимального климата;
  • возможность оборудовать зимний сад;
  • собранный парник занимает мало места;
  • в комплект парника входит весь необходимый крепеж, который надежно фиксирует сооружение в собранном состоянии.

В отличие от теплиц из других материалов, поликарбонатные конструкции обеспечивают равномерное распределение световых лучей по всем растениям. Например, если теплица покрыта стеклом, ультрафиолетовые лучи, не отражаясь, падают лишь на верхушки растений, в то время как нижняя часть остается в тени. В таких условиях растения часто заболевают и погибают.

Поликарбонат обеспечивает оптимальный для эффективного роста растений микроклимат. Кроме того, оцинкованное железо, из которого выполнен каркас, отличается долговечностью и тем, что не имеет материальной ценности в глазах преступников.

Важно! Для любителей эстетики и ландшафтного дизайна поликарбонат станет настоящим подарком – способность сотового поликарбоната принимать самые сложные формы позволяет возводить конструкции любого вида.

Теплица из поликарбоната гораздо лучше держит тепло. Если у вас отапливаемая теплица или зимний сад, то за год вы сможете сэкономить около 30% используемого топлива.

Это может быть полезно

Ниже приведены некоторые полезные сведения и применении поликарбоната.

  1. Для крепежа поликарбоната производители часто поставляют специальные профили того же цвета, что и сами поликарбонатные панели. По свойствам профили абсолютно ничем не отличаются от панелей.

Резка поликарбоната

На данный момент поликарбонат является одним из основных материалов, используемых при строительстве и обустройстве частных домовладений, приусадебных участков и теплиц. Работа с ним начинается с резки, которая детально описана здесь.

Как хранить поликарбонат

Для правильного хранения этого материала нужно соблюдать несколько простых правил.

  1. Если поставить панели вертикально, то высока вероятного того, что через 24 часа в таком положении внутренние ребра сломаются. Хранить только горизонтально.
  2. Категорически не рекомендуется давить на панели.
  3. Нельзя подвергать материал механическим воздействиям – поверхность легко царапается.
  4. Нельзя подвергать новые панели в защитной пленке воздействию прямых солнечных лучей – от этого пленка может прикипеть к поверхности. Хотя это легко исправляется при помощи теплой воды и тряпки из мягкой ткани.
  5. Рулоны поликарбоната хранятся не более 24 часов.

Поликарбонат – это современный материал, который прочно занял свое место практически во всех сферах жизни человека.

Видео — Как выбрать хороший поликарбонат


Поликарбонаты (ПК) : характеристика, способы получения, технология переработки, области применения

Поликарбонат – 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.

Поликарбонат – 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)

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:

переэтерификация ароматических эфиров угольной кислоты (диарилкарбонатов) бисфенолами (способ поликонденсации в расплаве).

Большинство производителей поликарбоната использует технологию получения полимера с использованием фосгена и бисфенола А. Новые разработки и технологии отошли от использования фосгена.

Способ поликонденсации в растворе (в среде пиридина или смеси пиридина с метиленхлоридом) и способ межфазной поликонденсации (одна фаза — водно-щелочной раствор бисфенола, другая фаза — метиленхлорид, гептан, дибутиловый эфир и другие растворители, не смешивающиеся с водой) осуществляются при невысокой температуре и дают возможность получать поликарбонат с различными значениями молекулярной массы. Но в каждом из них применяются разбавленный растворы компонентов и поэтому приходится пользоваться аппаратурой большого объема, регенерировать органические растворители и подвергать очистке промывные воды.

Способ переэтерификации обеспечивает получение поликарбонатов повышенной чистоты и не нуждается в применении растворителей, но он обладает меньшей универсальностью в сравнении с предыдущими способами (получается поликарбонат с невысокой молекулярной массой), протекает только при высоких температурах (250-300 0С) и при использовании особо чистых компонентов, что значительно удорожает сырье.

Экономическое сравнение всех способов производства поликарбонатов показывает, что наиболее экономичным является способ межфазной поликонденсации. В этом случае процесс получения поликарбонатов является двухстадийным. На первой стадии образуется олигомерный продукт с концевыми группами хлоругольной кислоты, который на второй стадии участвует в дальнейшей реакции поликонденсации и превращается в полимер.

Большинство фирм — продуцентов поликарбонатов используют свой собственный запатентованный процесс производства (они базируются преимущественно на использовании в качестве исходного сырья либо фосгена, либо бисфенола-А). Новейшие технологии ориентируются на нефосгенный способ выпуска.

Технология переработки

Поликарбонаты перерабатывают всеми методами, используемыми для переработки термопластов, в т. ч. методами холодного формования (штамповкой, прокатом, клепкой, вытяжкой). Температура переработки 513-573 К, вязкость расплава высокая по сравнению с вязкостью расплавов других полимеров. Изделия можно сваривать, склеивать, точить, сверлить, фрезеровать, пилить, резать, шлифовать, полировать, соединять одно с другим заклепками и гвоздями.

Области применения поликарбоната

Перечисленные выше свойства поликарбоната обусловили его широкое применение во многих отраслях 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 диапазоне рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, корпусов фотоаппаратов, шаблонов, шестерен, втулок 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 диэлектрические свойства ПК дают возможность изготавливать из него детали электронных аппаратов и цветных телевизоров, каркасы для катушек, клеммные панели, корпуса и крышки батарей, телефонные аппараты, корпуса электро-инструментов, конденсаторов, электроизоляторов, многоконтактные штепсельные разъемы, реле времени, аппаратуру для телесвязи и др.

Хорошие оптические свойства обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей светофильтров, светорассеивающих колпаков, панелей шахтных светильников, фар машин, дорожной сигнализации, фонарей, телефонных дисков.

Биологическая инертность ПК и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым в медицине для изготовления чашек Петри, фильтров, сосудов для крови, корпусов бормашин, зубных протезов и т. д. Из него можно изготавливать посуду для пищевых продуктов, молочные бутылки, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты, трубы для транспортирования фруктовых соков, пива, вина, молока, детали холодильников, стиральных и посудомоечных машин, кофеварок и др.

Поликарбонат широко используют в машиностроении (пневмостаканы, сепараторы, втулки, вкладыши, шестерни и т. д.), в судостроении (судовая трубопроводная аппаратура, клапаны, фильтры и пр.), в автомобильной промыш-ленности (крышки, колпаки, сигнальные лампы и линзы фонарей, защитные решетки, колеса, корпуса задних фар автомобилей и т. д.). Из поликарбоната изготавливают корпуса киносъемочных камер, фотокамер и биноклей. Обшивку и переднюю панель таксофонов выполняют из листового поликарбоната.

Из поликарбонатов изготавливают упаковку для пищи, используемую при повышенных температурах. Перспективные области применения – пакеты, стерилизуемые в автоклавах и упаковки для микроволновых печей, упаковка медицинских изделий. ). Из поликарбоната формуют разогреваемые подносики с готовыми блюдами (упаковка типа “кипяти-в-упаковке”). В обоих случаях используют его высокую теплостойкость.

Структура потребления поликарбонатов

Сферы потребления поликарбонатов

Доля в общем потреблении, %






Автомобилестроение
Оптические стекла
Оконные стекла
Оборудование
Товары народного потребления
Индустрия отдыха

Применение сотового поликарбоната

За последние годы сотовый поликарбонат получил широкое распространение. Изначально листовой материал необычного сечения (многоперегородчатый) был разработан для устойчивых к градобитию и снеговым нагрузкам кровельных конструкций – прочных, прозрачных и одновременно с этим легких. Благодаря высокой вязкости, ПК можно изгибать в холодном состоянии, руководствуясь такими показателями, как минимально возможный радиус сгибания и требуемая для необходимого изгиба толщина сотового материала.

Уникальные свойства сотового поликарбоната дали возможность выйти далеко за рамки общепринятой области применения.

На сегодняшний день сотовый ПК может служить не только для кровельного и вертикального остекления зданий, парников, зимних садов и витрин, но и для изготовления различного рода защитных и декоративных, плоских и профильных перегородок, а также различных элементов с внутренней подсветкой. Разнообразие декораций интерьеров может быть обеспечено не только фантазией дизайнера, но и правильно подобранным цветом материала. В стандартную производственную программу обычно входят три основные модификации – прозрачный бесцветный, прозрачный дымчато-коричневый («бронза») и молочно-белый («молоко», «опал») поликарбонат. Любой тип освещения (люминесцентные лампы, лампы накаливания и пр.) при удачном расположении источника дает возможность получить нестандартные световые эффекты за счет многократного преломления света во внутренних секциях сотового листа.

В случае использования в световой рекламе молочно-белого ПК, несмотря на неоднородность материала, при некотором навыке и опыте можно добиться равномерной освещенности. При изготовлении световых коробов больших форматов достоинства поликарбоната также окажутся на лицо. Во-первых, лицевую сторону такого короба можно сделать из одного куска, не прибегая к склеиванию или дополнительному профильному креплению освещаемой поверхности (поставляемые габаритные размеры листа – 2,1х6,0 м). Во-вторых, конструкция надежно сохранится даже в результате нанесения ей преднамеренного или случайного ущерба.

Технология сотового поликарбоната появилась за рубежом около 10 лет назад и успела завоевать популярность во всем мире. В России и Украине поликарбонат появился чуть позже -около 7 лет назад и использовался в основном для изготовления рекламных щитов, световых коробов, вывесок, козырьков, объемных букв и др. рекламного оборудования. Например, из поликарбоната изготавливаются рекламные шиты, устанавливаемые над эскалаторами в метро.

Основной вопрос, который задают потребители, это вопрос пожарной и санитарной безопасности используемых материалов. Ведь зачастую тот или иной вид стекла является частью конструкции, находящейся в прямом контакте с людьми, в том числе и детьми, когда вредные для здоровья выделения исключены категорически Поликарбонатные стекла наилучшим образом удовлетворяют перечисленным требованиям. По результатам испытаний, проведенных российскими органами сертификации, ячеистые стекла из ПК являются гигиенически безопасными, то есть не содержат дифенилпропана, формальдегида, а растворители присутствуют в концентрации в 50 раз меньшей предельно допустимой. Тесты проводились дважды: в дистиллированной воде и на предмет выделения в воздух при температуре 20 и 40 градусов. Суммарный показатель токсичности составил в обоих случаях менее единицы. (Приведенные данные равным образом относятся и к компактному или монолитному поликарбонатному стеклу, речь о котором пойдет ниже).

Применение монолитного поликарбоната

Ударостойкий, прозрачный, пожаробезопасный. Поликарбонат является общепризнанным лидером среди антивандальных пластиков. Ударопрочность поликарбоната в 250 раз превышает ударопрочность обычного стекла и почти в 10 раз ударопрочность органического (акрилового) стекла.

В технических характеристиках на листовой поликарбонат напротив слова “ударопрочность” в графе “значение показателя” Вы, скорее всего, обнаружите “не бьется” или “не разрушается”. И это действительно так. Именно поэтому поликарбонат используется в качестве защитного антивандального остекления – самолетов, катеров, поездов, общественного транспорта, переходов на МКАД, автобусных остановок и телефонных будок, прозрачных ограждений в зоопарках, остекления в залах ожидания, музеях и т.д.

Из поликарбоната делают борта хоккейных площадок, кабинки подвесных канатных дорог, формуют прозрачные щиты для полицейских и защитные мотоциклетные шлемы. Монолитный поликарбонат широко применяется в качестве светопропускающего покрытия и остекления различных сооружений, для изготовления зенитных фонарей, осветительного оборудования, перегородок.

В производстве наружной рекламы при повышенных требованиях к ударопрочности материала также используется поликарбонат (объемные буквы с внутренней подсветкой, полнообъемные модели рекламируемого изделия, вывески и т.д.). Любые изделия, выполненные из монолитного поликарбоната, будут надежно защищены от любых проявлений вандализма.

Поликарбонату принадлежат и еще три неоспоримые “пальмы первенства”: Во-первых – это самый морозостойкий среди пластиков. Он может применяться при температурах до -50 0С без нагрузки и до -40 0С с нагрузкой, в том числе и ударной (что особенно важно). Во-вторых, поликарбонат пожаробезопасен, т.к. это – трудновоспламеняемый самозатухающий материал. И, в-третьих, поликарбонат – самый теплостойкий среди прозрачных пластиков, максимальная температура его эксплуатации +120 0С.

Технологии [150] Изделия [77]
Оборудование [42] Сырье [109]
Обзоры рынков [172] Интервью [92]
Репортаж [26] Все статьи

Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

Редакция оплачивает на договорной основе
технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

По вопросам публикации и оплаты статей обращайтесь в редакцию:
Тел/Факс: +7 (495) 645-24-17
Прислать сообщение

Что такое поликарбонат: особенности, технические характеристики и специфика выбора подходящего материала

В индустриальном и частном строительстве полимерные изделия стали применять еще в 70е прошедшего столетия. Полувековая практика доказала и на деле подтвердила многочисленные преимущества использования синтетической продукции. Однако не все еще знакомы с ее вескими приоритетами.

Более того, есть люди, вообще не представляющие, что такое поликарбонат, какими техническими характеристиками и технологическими плюсами он привлекает строителей, как в конструкциях и сооружениях работает совсем не новый, но не всем еще известный материал.

Чтобы получить полноценные ответы на интересующие вопросы, стоит разобраться со спецификой полимерного продукта и особенностями его производства.

Содержание

Разновидности строительного поликарбоната

Популярность и востребованность поликарбоната в строительстве обоснована рядом приоритетных качеств, свойственных только полимерным материалам. Его необычайная легкость сочетается с достаточно высокой прочностью и с устойчивостью к ряду внешних воздействий.

Полимерный листовой материал активно вытесняет хрупкое и тяжелое силикатное стекло. Его гораздо активнее и охотнее применяют в остеклении строительных конструкций.

Используя поликарбонат, обустраивают террасы и оранжереи, сооружают навесы, козырьки над входными группами и крыши беседок. Служит кровельным покрытием, светопроводящим элементом панорамных окон, облицовкой стен.

Поликарбонат в отличие от стекла может держать довольно внушительную нагрузку без растрескивания и деформаций. Он подходит для перекрытия больших пролетов, не создает рискованных ситуаций, возникающих при разрушении масштабного панорамного остекления.

Материал синтетического происхождения не требует крайне бережного отношения во время транспортировки, доставки к месту работы и производства монтажных работ. Прост в обработке, не создает осложнений в раскрое. Во время работы с ним практически не бывает не пригодных для дальнейшего применения отходов и испорченных кусков.

По структурным показателям листовой поликарбонат делят на два подвида, это:

  • Монолитный. Материал с монолитной структурой и равными характеристиками по всей толщине. На срезе лист выглядит как привычное нам стекло, но отличается в 200 раз большей прочностью. Гнется, правда до заданных производителем пределов.
  • Сотовый. Материал с характерными «сотами», если смотреть на его срез. По сути, это два тонких листа, между которыми расположены дистанционные продольные перегородки. Они-то и формируют сотовую структуру, а также служат ребрами жесткости.

Обе разновидности подходят для формирования округлых поверхностей, что совершенно невозможно при использовании стекла. Но желающим реализовать интересную идею следует учитывать радиус изгиба, который обязательно указывается изготовителем материала в технической документации.

Получают оба вида материалов в результате поликонденсации двух химических компонентов: хлорангидрита дефинилопропана и угольной кислоты. Создается в итоге вязкая пластичная масса, из которой формируется монолитный или сотовый поликарбонат.

Для того чтобы получить полноценное представление об обеих разновидностях, разберемся со спецификой их производства и особенностями применения.

Монолитные поликарбонатные листы

Исходный материал для производства монолитного термопластического полимера поставляется в формате гранул. Изготовление проводится по экструзионной технологии: загружают гранулы в экструдер, где его перемешивают и расплавляют.

Размягченная равномерная массы продавливается через фильеру экструдера – плоскощелевое устройство, на выходе из которого получается полимерная плита равной толщины во всех точках. Толщина плитного поликарбоната варьирует от 1,5 мм до 15,0 мм. Одновременно с толщиной плите придают требующиеся габариты.

Монолитные полимерные плиты выпускают в обширном ассортименте, они отличаются:

  • По светопроводящим качествам. Бывают прозрачными, пропускающими до 90% светового потока, и матовыми, практически не проводящими свет.
  • По рельефу. Бывают плоскими и волнистыми. Полимерный прозрачный и не проводящий свет шифер это одна из разновидностей монолитного поликарбоната.
  • По цвету. В предложенном покупателям изобилии торговых позиций есть материалы разнообразного колера.

Среди положительных качеств монолитного поликарбоната значится нулевое влагопоглощение. Он совсем не впитывает атмосферную воду и бытовые испарения, потому не гинет и не создает условия для расселения грибковых колоний.

Монолитный вариант не боится низких и высоких температур, отлично работает в широком диапазоне. В жаркую погоду, как и все полимеры, склонен к линейному расширению, что требуется в обязательном порядке учитывать при проектировании и проведении монтажных работ.

Сотовые поликарбонатные панели

Производство сотового полимерного материала отличается от изготовления монолитного собрата только формой фильеры. При продавливании через нее создается многослойный материал с длинными продольными каналами малого сечения.

В сформированных фильерой каналах находится воздух, благодаря чему существенно увеличиваются изоляционные качества полимерного продукта, вместе с тем значительно уменьшается вес.

Позиции из сотового ассортимента различаются:

  • По общей толщине панели. В распоряжении архитекторов и дизайнеров сейчас есть сотовый материал толщиной от 4,0 мм до 30,0 мм. Естественно, чем толще лист, тех хуже он гнется и меньше подходит для формирования округлых плоскостей.
  • По цвету и светопроводящим качествам. Ввиду особенностей структуры сотовый поликарбонат не может проводить более 82 % световых лучей. Колоритная гамма не уступает монолитной номенклатуре.
  • По числу слоев и форме сот. Слоев в сотовой панели может быть от 1го до 7ми. Ребра жесткости, являющиеся одновременно с тем дистанционными элементами и стенками воздушных каналов, могут располагаться строго перпендикулярно к верхней и нижней поверхности листа или быть к ним же под углом.

Созданные ребрами-перемычками каналы можно смело отнести как к плюсам материала, так и к его минусам. Несмотря на совершенную неспособность самого поликарбоната впитывать воду, они как раз наоборот, могут «подсасывать» влагу из расположенных рядом грунтов и растений, запросто пропускают в себя бытовые испарения.

Для того чтобы в каналы не проникала вода, которая, кстати, ощутимо снижает приоритетные изоляционные качества сотового поликарбоната, при выполнении монтажных работ их следует закрывать гибкими профилями – линейными монтажными деталями. Их применяют как для защиты края, так и для соединения смежных листов в одну конструкцию.

Оптимизация качественных характеристик

Поликарбонатные панели – отличный стройматериал, но все же и он не лишен недостатков. Он пропускает ультрафиолет группы А и Б. К минусом отнесем чувствительность к воздействию солнечного света, склонность неравномерно рассеивать лучи и способность поддерживать горение.

Рассмотрим, какими методами производители полимерных листов борются с отрицательными свойствами. Так мы поймем, на что следует обращать внимание, выбирая поликарбонат для частного строительства.

Нанесение защиты от ультрафиолета

Существенным минусом созданных из поликарбоната плит не зря признают способность пропускать ультрафиолетовую составляющую солнечного излучения, вредную для, например, растений в теплице. Далеко не полезна она и для отдыхающих под навесом, и для купающихся в бассейне с полимерным павильоном.

Кроме того УФ негативно действует на сам поликарбонатный лист, который желтеет, мутнеет, в итоге разрушается. С целью защиты материала и обустроенного с его помощью пространства внешняя сторона снабжается слоем, играющего роль надежного барьера от разрушающих лучей.

Раньше защитный слой выполнялся лаковым покрытием, к недостатком которого относилась неравномерность нанесения, способность растрескиваться и быстро мутнеть. Его и сейчас можно встретить на контрафактной продукции, так как у производителей подобных изделий нет ни оборудования, ни составов для выполнения правильной защиты от УФ.

Качественный поликарбонат не покрывается защитной оболочкой, она как бы вплавляется в его верхний слой. Метод подобного нанесения называется коэкструзией. В результате смешивания двух веществ на молекулярном уровне создается щит, непроницаемый для ультрафиолетового излучения.

Толщина созданного путем вплавления слоя всего лишь пара десятков микрон. По сути, он представляет собой тот же поликарбонат, но обогащенный УФ-стабилизатором. В ходе эксплуатации слой не трескается, не крошится и не осыпается, а верой и правдой служит владельцам ровно столько, столько эксплуатируется поликарбонатная панель.

Отметим, что наличие стабилизатора не определяется визуально, его наличие подтверждает только техническая документация от производителя, дорожащего собственной репутацией. Для того чтобы можно было определить эту вещество в поликарбонате, в процессе ее вплавления вносят еще и оптическую добавку.

Рассмотреть оптическую добавку можно под обыкновенной ультрафиолетовой лампой, но сам стабилизатор вы не увидите никогда. Поэтому лучше покупать материал в ответственных магазинах, закупающих поликарбонат у проверенных поставщиков. Только в этом случае «напороться» на контрафакт будет практически невозможно.

Еще запомните, что стабилизатор ультрафиолета не вносится на всю толщину листа. Такая концентрация просто нерациональна, да и цена бы на продукт выросла бы в сотни раз. Поэтому уверения продавца или изготовителя материала в том, что стабилизирующее вещество внесено на всю мощность, можно с полным основанием расценивать как обман и желание продать подделку.

Сторона, с которой вплавлен стабилизатор, обозначается на материале как «верхняя». Устанавливать поликарбонатные листы нужно только так, чтобы она создавала внешнюю поверхность и первой встречала солнечные лучи. Только в этом случае защита от ультрафиолета стопроцентно выполнить возложенные на нее обязанности.

Добавка для рассеивания света

Способность рассеивать свет – свойство, весьма полезное в тепличном хозяйстве. Поэтому обращать на него внимание следует, если поликарбонатные листы покупаются для сооружения теплицы.

Светорассеивание обеспечивает более полный охват освещаемой территории за счет перенаправления солнечных лучей, гарантирует равномерность поставки света ко всем находящимся в закрытом объекте растениям. К тому же, рассеянные лучи внутри теплицы дополнительно отражаются от различных поверхностей, что еще дополнительно усиливает поток света.

Свойство распределять равномерно солнечные лучи у монолитных листов гораздо выше, чем у сотовых панелей. А так как в обустройстве теплиц используется преимущественно сотовый вариант, то о проценте светорассеивания нужно обязательно осведомиться у продавца или найти о нем информацию в паспорте продукта.

Нужно запомнить, что:

  • У сотового прозрачного материала данное свойство обычно не превышает 70-82%.
  • У непрозрачных цветных модификаций варьирует в пределах от 25 до 42%.

Преломлять и рассеивать свет поликарбонат начинает после введения в состав дифьюзера LD – микроскопических частичек, формирующих указанный эффект.

Эта добавка вносится при производстве прозрачных панелей, благодаря чему способность пропускать свет у монолитных листов повышается до 90% (данные для материала толщиной 1,5 мм). Ее добавляют при изготовлении белого поликарбоната, светопроводящая способность которого варьирует в итоге в диапазоне от 50 до 70%.

Введение ингибитора против горения

Как и все полимерные соединения, поликарбонат без использования специфических добавок будет поддерживать огонь. После внесения ингибиторов это качество ощутимо понижается. Монолитные листы и сотовые панели долго сопротивляются возгоранию и не выделяют отравляющих токсинов во время горения.

Стандартный монолитный поликарбонат относится к Г2 группе по параметрам возгорания, сотовый к Г1. Т.е. монолитные листы являются умеренно горючими, а сотовые панели слабогорючими.

По желанию заказчиков монолитные листы также могут быть изготовлены с соответствием требованиям группы Г1. Покупатель в этом случае должен получить сертификат на продукт с соответствующими характеристиками. По показателям воспламеняемости, способность распространять огонь и токсичности тоже могут быть вариации.

Исключение явления внутреннего дождя

Сотовый поликарбонат весьма популярен в сооружении теплиц, веранд, крытых павильонов для бассейнов, оранжерей, террас. Использование полимерных панелей практически исключает движение воздуха или существенно снижает его скорость. Ситуацию усугубляет специфический крепеж, используемый в строительстве, обеспечивающий герметичность.

Несмотря на наличие вентиляционных компонентов в устраиваемых из поликарбоната конструкциях выпадение конденсата полностью исключить практически невозможно. Естественные испарения и конденсат оседают на внутренней поверхности, снижают светопроводимость.

Конденсат и парообразная вода отрицательно воздействуют на растения, способствуют их загниванию в герметичных теплицах. Негативное влияние оказывается на деревянные детали конструкций, на поверхности которых расселяется разрушительный грибок. В крытых бассейнах формируется нездоровая атмосфера.

Как устранить запотевание? Да нанесением противотуманного покрытия, получившего технический термин Антифог (против тумана). После его нанесения на внутренней поверхности поликарбонатных конструкций испарения и конденсат не задерживаются вследствие изменения натяжения на поверхности капель.

Многокомпонентный состав формирует условия для равномерного распределения воды по полимерной поверхности. Вода вступает во взаимодействие с ним, а не с соседними аналогичными молекулами. Испарения и конденсат в итоге не превращаются в крупные капли, создающие угрозу растениям и людям при выпадении, а быстро испаряются.

Учет термического расширения

Для того чтобы сооруженная с применением поликарбоната конструкция не деформировалась, необходимо учитывать, что в результате термического воздействия листы и панели способны увеличиваться в размерах.

Поликарбонатный стройматериал рассчитан на нормальную работу в температурном интервале от -40º С до +130º С. Естественно, при плюсовых значениях полимер будет изменяться в линейном направлении.

Учет теплового расширения обязателен на стадии разработки проекта, а сведения о линейном размере теплового расширения крайне важен для проектировщика.

Средние значения тепловых расширений для полимерных панелей составляет:

  • 2,5 мм на каждый погонный метр для прозрачного, молочного материала для и продукции близких к молочному цвету светлых тонов;
  • 4,5 мм для материала темного колорита: синих, серых, бронзовых образцов.

Кроме проектировщиков способность к тепловому расширению должна учитываться монтажниками, т.к. крепеж нужно устанавливать особым способом. Для того чтобы у листов и панелей была возможность двигаться, отверстия для саморезов сверлят больше диаметра их ствола, а также используют метизы с большими шляпками и компенсаторами.

Сотовые панели и монолитные полимерные листы укладывают так, чтобы между ними оставался зазор. Тогда при расширении у полимерных элементов будет резерв, благодаря которому они не станут «выталкивать» друг дружку, упираясь краями. Зазор этот закрывает в конструкциях гибкий профиль.

Если при проектировании и сборке конструкций тепловое расширение учтено, сооружения без проблем прослужат больше, гарантированного производителем срока. Устроенные с помощью поликарбонатных листов и панелей компоненты не будут трескаться и крушиться от натяжения и переизбытка напряжения.

Самостоятельным домашним строителям также следует помнить о склонности полимерных листов и панелей к расширению при термическом воздействии, как прямом, так и косвенном, то есть происходящем в условиях повышения градуса в окружающем пространстве.

Выводы и полезное видео по теме

Видео № 1 поможет наглядно ознакомиться с видами поликарбоната и понять, в чем из отличия:

Видео №2 представит советы по выбору сотовых поликарбонатных панелей для сооружения теплицы:

Видео № 3 вкратце ознакомит с типоразмерами и сферой применения сотового поликарбоната:

Предложенная нами информация не просто знакомит заинтересованных посетителей с популярным стройматериалом и спецификой его применения.

Мы постарались вам объяснить, как выбрать достойный вашего внимания продукт, который прослужит гарантированный срок и, наверняка, гораздо дольше. Учет приведенных в описании критериев и советов необходим для достижения положительного результата, как в приобретении, так и в сооружении.

Классификации панелей из поликарбоната

Поликарбонат – это синтетический полимерный материал, который до момента переработки хранится в виде гранул. По химическому составу является сложным полиэфиром двухатомных спиртов и угольной кислоты.

Классификация

В соответствии с ГОСТом Р 56712-2015 по разным параметрам выделяют следующие типы:

  • по расположению ребер жесткости и форме каналов. Разделяют на крестообразные (К), сотовые (С), прямоугольные (П), треугольные (Т);
  • поколичеству слоев. Бывают двухслойные, трехслойные, многослойные;
  • по цвету. Изготавливают окрашенные в массе или нанесением окрашенного соэкструзионного слоя и бесцветные;
  • по форме защиты от УФО. Различают панели без защитного слоя, с использованием его с одной стороны изделия(1УФ), с обеих сторон (2УФ) и без покрытия.

Виды по структуре

В зависимости от структуры выделяют следующие подгруппы поликарбоната./>

  • Сотовый. Панель состоит из полых листов, которые образуются за счет скрепления двух и более слоев поликарбоната продольными ребрами жесткости. Благодаря пластичности и прочности материала можно получить листы с тонкими стенками (от 0,3 до 0,7 мм). При этом сохраняется ударопрочность, несмотря на малый вес изделия. Наличие воздушного пространства между слоями обеспечивает материалу теплоизоляционные свойства. Сотовый поликарбонат может иметь различную структуру, которую определяет количество слоев в листе и отсутствие или наличие дополнительных перегородок. Некоторые виды:
  • 2R – двухслойный поликарбонат с ребрами жесткости;
  • 3R – трехслойный с перпендикулярными перегородками;
  • 3RX – трехслойная структура, имеющая перпендикулярные ребра жесткости и диагональные в виде буквы X;
  • 5R – пятислойный лист, у которого прямоугольная структура сот;
  • 6RX – состоит из 6 слоев с волнообразными перегородками.
  • Монолитный. Панель представляет собой цельный материал без содержания внутренних полостей. Внешне схож с обычным стеклом. Данный вид поликарбоната обладает достаточно высокой гибкостью, за счет которой можно его использовать для конструкций, где требуется небольшой радиус.

Характеристики

К основным характеристикам поликарбоната можно отнести следующие./>

  • Вес и габариты. От этих значений зависят физико-механические показатели. Например, чем больше и толще лист, тем выше будет показатель ударопрочности. Толщина панели из поликарбоната – от 4 до 32 мм.
  • Минимальный радиус изгиба. Данный показатель демонстрирует максимальную величину, на которую можно согнуть лист поликарбоната без его дальнейшего разрушения при эксплуатации. Измеряется в мм.
  • Звукоизоляция. Показатель, отвечающий за снижение уровня шума, проникающего с внешней стороны. Чем выше значение этого параметра, тем меньше шума будет проникать вовнутрь. Количественная мера измеряется в дБА.
  • Теплопроводность. Показатель, характеризующий передачу тепла между телами. Чем ниже его значение, тем лучше сохраняется тепло. Измеряется в Вт/м 2 К.
  • Светопропускание. Этот показатель определяет количество света, который пропускается через поверхность материала. Чем прозрачнее лист, тем выше значение данного параметра и больше света попадает внутрь конструкции. Измеряется в процентах.

Свойства и применение

Изделия из поликарбоната широко используют в разных сферах: сельском хозяйстве, строительстве, транспортной промышленности, медицине и т. д. С помощью этого материала изготавливают теплицы, парники, остановки для общественного транспорта, дорожные знаки, козырьки, навесы и т. д. Такое широкое применение поликарбонату обеспечивают его основные свойства: />

  • легкость,
  • высокую термостойкость,
  • экологичность,
  • хороший уровень звукоизоляции,
  • прочность,
  • пожаробезопасность,
  • длительный срок эксплуатации.

Монтаж и эксплуатация

Для того чтобы продлить срок службы поликарбоната, важно соблюдать некоторые правила при монтаже и дальнейшем уходе за изделием. Согласно ГОСТу Р 56712-2015 рекомендуется:

  • устанавливать панель наружу той стороной, которая покрыта защитным УФ-слоем;
  • при монтаже учесть, что ребра жесткости должны располагаться вертикально или наклонно, чтобы в дальнейшем конденсат не скапливался во внутренней полости панелей;
  • при установке предусмотреть зазоры в случае термического расширения из расчета 0,07 мм/м °С;
  • при монтаже снять ленту, которой заклеены кромки панелей;
  • не нагревать изделие с защитной пленкой, так как это в дальнейшем затруднит ее извлечение;
  • при необходимости изгибать панели параллельно ребрам жесткости. При этом важно учитывать значение предельного радиуса изгиба.
  • распил панелей производить обычным оборудованием (электролобзиком, ручной пилой и т. д.). Остатки выдувать сжатым воздухом;
  • очищать панели под большим напором воды, можно применять мягкий мыльный раствор;
  • для очистки не использовать сильные кислоты, аммиачные растворы, бензин, ацетон и т. д.;
  • не промывать панель, нагретую под воздействием температур;
  • не применять для очистки от загрязнений абразивные материалы, лезвия, скребки и т. д.

В интернет-магазине «Стройкомплект» предложены разные виды панелей из поликарбоната. Ознакомиться с продукцией можно, перейдя по ссылке.

Советы по выбору и монтажу поликарбоната для навесов. Как выбрать хороший поликарбонат?

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.

Линейные размеры листов поликарбоната сотового приведены в таблице:

ХарактеристикиЕд. измеренияПараметры
Толщина листамм4681016162025
Количество слоев (стенок)2H2H2H2H3X3H6H5X
Структура сот
Расстояние между ребрами жесткостимм6610,510,525162020
Ширина листам2,11,2
Минимальный допустимый радиус изгибам0,70,91,21,52,42,43,0Не рекомендуется
Удельный вес листакг/м 20,81,31,51,72,52,83,13,4
Длина панелеймм6000 и 12000
(допускается отклонение от номинального размера в 1,5 мм для прозрачных листов и 3 мм для цветных)

Допускается выпуск панелей с другими параметрами помимо тех, что указаны в технических условиях по согласованию с заказчиком. Толщина ребер жесткости определяется производителем, максимально допустимое отклонение для данного значения не устанавливается.

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.

Не рекомендуется применение листов в контакте со следующими материалами:

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:

Единицы измеренияПремиумЭконом класс
Предел прочности на разрывМПа6062
Деформация относительная при достижении предела прочности%680
Предел текучестиМПа70
Относительная деформация при достижении предела текучести%100
Вязкость ударнаякДж/мм6540
Деформация упругаякДж/мм 235
Показатели твердости по БринеллюМПа110

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.

Для панелей этот показатель зависит от толщины панели, а также от количества слоев и шага ребер жесткости и площади их сечения.

Для большинства распространенных марок сотового поликарбоната данные приведены в таблице:

Толщина листа, мм468101616162025
Количество стенок222233665
Шаг ребер жесткости, мм6610,510,52516202020
Удельный вес, кг/м-0,81,31,51,72,52,82,83,13,4

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.

В местах где имеется опасность механического повреждения полкарбоната следует применять листы толщиной не менее 16 мм. При установке панелей учитывается необходимость исключения контакта с веществами, длительное воздействие которых способствует их 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 надеется поверх наклеенной ленты.

Цветовая гамма панелей

Сотовый поликарбонат поставляется на рынок в прозрачном и окрашенном вариантах.

Производители предлагают потребителю панели следующих цветов:

Читайте также:  Пол с эффектом 3D
Ссылка на основную публикацию