Монолітний полікарбонат властивості, застосування і технічні характеристики

У сучасному будівництві широко використовуються прозорі матеріали, часто повністю формують зовнішній вигляд будівель. Поряд зі звичайним склом поширення набув і монолітний полікарбонат властивості, і застосування якого дозволяють створювати унікальні будівельні конструкції. Цей пластик має чудові технічні характеристики, що робить його незамінним при зведенні споруд найрізноманітнішого призначення.

Що собою являє монолітний полікарбонат

Даний матеріал вперше був отриманий в кінці XIX століття як побічний продукт в процесі синтезу лікарських засобів для знеболювання. Виникає цілком закономірне питання: що таке полікарбонат монолітний, і якими властивостями він володіє? Це нерозчинний у воді і багатьох інших рідинах з’єднання по прозорості здатне скласти конкуренцію високоякісному силікатній склу.

Монолітний полікарбонат технічні характеристики, якого знаходяться на найвищому рівні, відноситься до групи термопластів. Найбільшого поширення набули ароматичні сполуки, синтезовані з бісфенолу А. В свою чергу, дана речовина виходить у результаті конденсації щодо недорогих компонентів ацетону і фенолу. Ця обставина робить можливим його широке застосування в будівництві та інших сферах.

Споживачеві полікарбонат монолітний поставляється у вигляді листового матеріалу товщиною від 1 до 12 мм стандартного розміру 205? 305 мм. За особливим замовленням можливе виготовлення панелей з іншими геометричними параметрами при збереженні ширини. Це обмеження пов’язане зі стандартними розмірами екструдера, використовуваного для виготовлення полімеру.

Промислове виробництво полікарбонату монолітного здійснюється відповідно до ТУ 6-19-113-87. Це забезпечує матеріалу необхідні характеристики за такими параметрами: міцність при розтягуванні, ударна в’язкість і стійкість до низьких і високих температур. В даний час номенклатура поликарбонатов, що випускаються в нашій країні і за кордоном, складається з десятків найменувань.

У цьому переліку такі марки даного матеріалу, різного за деякими властивостями і характеристиками:

  • РС-005 і РС-003 відноситься до полімерів високої в’язкості, до недавнього часу ПК-1.
  • РС-007 середньо в’язкий термопласт замінив собою полікарбонати ПК-2 і ПК-ЛТ-10.
  • РС-010 матеріал з низькою в’язкістю раніше позначення ПК-ЛТ-12 та ПК-3.
  • ПК-ЛТ-18-м термостабілізірованниє панелі, пофарбовані в чорний колір (до недавнього часу ПК-4).
  • ПК-5 – матеріал, спеціально розроблений для медичних цілей, використовується поряд з імпортними монолітний полікарбонат.
  • ПК-6 – листи для оптичних приладів та світлотехнічних споруд.
  • ПК-ЛСТ-30 – матеріал з наповнювачем з кремнієвого або кварцового скла (колишні позначення ПК-ЛСВ-30 і ПК-НКС).
  • ПК-М-1 – панелі з мінімальним коефіцієнтом тертя поверхні.
  • ПК-М-2 – висока стійкість до утворення мікротріщин і чудові протипожежні властивості. В даний час не має аналогів в світі.
  • ПК-ТС-16-ОД – матеріал, що відноситься до вищої категорії по стійкості до відкритого полум’я і високих температур. Панелі спеціально розроблені для конструкцій з жорсткими протипожежними вимогами.

Крім прозорих монолітних поликарбонатов промисловість пропонує споживачу панелі з низьким ступенем світлопроникності самих різних забарвлень.

Ставлення монолітного полікарбонату до температури

Показники стійкості полімерних панелей до кліматичних умов визначаються відповідним російськими і міжнародними стандартами. Полікарбонат монолітний володіє значною морозостійкістю, допускається його застосування для виготовлення зовнішніх конструкцій. Останні можуть бути використані при температурі до – 50 ° C за умови відсутності механічних навантажень, при – 40 ° C даний матеріал здатний витримувати навіть ударні впливи.

Теплостійкість більшості марок поликарбонатов становить до + 120 ° C у окремих зразків даний показник доходить до +150 ° C. Як і всі матеріали при нагріванні полімер збільшується в розмірах, коефіцієнт теплового лінійного розширення визначається за спеціальною методикою. Для полікарбонату монолітного його величина становить 6,5? 10-5 м / ° C, що дозволяє його використовувати для виготовлення особливо відповідальних зовнішніх конструкцій. Вони успішно працюють в умовах зі значними перепадами температур.

Хімічна стійкість матеріалу

Монолітний полікарбонат представляє собою полімер, здатний ефективно протистояти деструктивним факторам навколишнього середовища. Матеріал є інертним по відношенню до багатьох агресивних середовищ, і дана його здатність залежить від температури і концентрації речовин.

Панелі відрізняються високою хімічною стійкістю по відношенню до наступних сполук:

  • Органічні і неорганічні кислоти і розчини їх солей.
  • Відновлювачі і окислювачі різних видів.
  • Спирти і синтетичні миючі засоби.
  • Органічні жири і паливно-мастильні матеріали.

Разом з тим деякі хімічні сполуки здатні вступати в реакцію з полімером, що призводить до поступового руйнування панелей.

Для зручності читача відомості про стійкість полікарбонату до певних рідин представлені у вигляді таблиці:

Оцтова кислота гексан
Кухонна сіль Перекис водню, концентрація до 30%
бутиловий спирт Бензин, дизпаливо і мінеральні масла
Етиловий спирт аміак
Соляна кислота, до 20% Бутилацетат
пропан діетиловий спирт
Борна кислота метиловий спирт
Перманганат калію, макс. конц. 10% лужні розчини
Знак «+» в таблиці означає стійкість матеріалу до тривалого впливу зазначеної речовини.

Механічна міцність полікарбонату ISO 527

Панелі відрізняються здатністю протистояти найрізноманітнішим навантажень протягом значного періоду часу. Сертифікація полікарбонату за показниками механічної міцності проводиться відповідно до вимог російських, американських і міжнародних стандартів.

До числа переваг даного матеріалу слід згадати такі:

  • Межа міцності полімеру при згинанні перевіряється по ISO 178 і становить величину до 95 МПа в залежності від марки.
  • Модуль пружності при цьому випробуванні знаходиться в межах 2600 МПа.
  • Межа міцності листа при перевірці на розрив відповідно до ISO 527- до 60 МПа.
  • Модуль пружності при подібних навантаженнях – до 2200 МПа при відносному подовженні зразка в окремих випадках доходить до 100%.
  • В’язкість монолітного полікарбонату при проведенні випробуваний за методикою Шарлі для вироби з надрізом певної глибини становить не більше 30 – 40 кДж / м ?.
  • Аналогічний показник по Изоду знаходиться в межах від 600 до 800 Дж / м.

Листовий полікарбонат має високу стійкість до ударних впливів. Так, при проведенні випробувань без попереднього надрізу матеріалу він залишився цілим при максимальних навантаженнях досяжних в умовах лабораторії. Особливо міцні панелі використовуються для виготовлення захисних виробів і засобів для забезпечення безпеки громадян і співробітників правоохоронних органів.

Полікарбонат монолітний на відміну від скла здатний згинатися при нормальних умовах середовища. Зазначене властивість матеріалу широко використовується при виготовленні різного роду закруглених конструкцій: навісів, огорож тощо. Дана якість характеризується граничним радіусом вигину, який залежить від товщини листа.

Детальна інформація з даного питання представлена ??на графіку:

Залежність максимально можливого радіуса вигину від товщини листа монолітного полікарбонату.

Товщина листа і питома вага

Промисловість пропонує широку номенклатуру прозорих і светонепроніцаемих панелей найрізноманітніших забарвлень. Монолітний полікарбонат характеристики, якого унікальні за багатьма показниками, має щільність в 1200 кг / м3. Це значно нижче, ніж у віконного скла, що володіє більш ніж удвічі перевищує питому вагу. Дана обставина дозволяє значною мірою полегшити багато будівельні конструкції за умови збереження їх механічної міцності на належному рівні.

Знання такого показника, як вага одного квадратного метра монолітного полікарбонату необхідно для визначення маси покрівельного матеріалу при проведенні розрахунково-проектних робіт. 

Значення маси монолітного полікарбонату буде залежати від товщини листа матеріалу:

Залежність ваги стандартного аркуша полікарбонату розміром 2050х3050 мм, від його товщини.

Стійкість до УФ променів

Панелі з полікарбонату монолітного мають виборче світлопропускання. Для досягнення такого ефекту на поверхню листа методом екструзії наноситься захисне покриття. Товщина даного шару достатня для затримки і поглинання випромінювання з ультрафіолетової частини спектра, при цьому видимий і м’який інфрачервоне світло вільно проникає через перешкоду. Залежно від марки плити захисне покриття наноситься з одного або з обох сторін.

Технологія екструзії виключає можливість відшаровування його від основи внаслідок взаємопроникнення матеріалів. Інша технологія захисту панелі від впливу UF випромінювання полягає в застосуванні спеціальних добавок стабілізаторів в обсяг пластика. Цей спосіб захисту полімеру дорожчий, але його ефективність значно вище.

Для запобігання полікарбонату монолітного від пошкоджень на час зберігання і транспортування він оклеивается поліетиленовою плівкою. На ній вказується марка панелі і сторона, на яку нанесено захисне покриття. Плівка знімається безпосередньо в процесі монтажу або відразу після нього, в іншому випадку її буде складно видалити з поверхні панелі.

пожежні характеристики

Полікарбонат під впливом відкритого полум’я і при перевищенні певної температури починає плавитися і відбувається його займання. При припиненні зовнішнього впливу даний процес мимовільно затухає. Панелі з полімерного матеріалу мають наступні особливості в плані забезпечення пожежної безпеки:

  • стійкість до впливу високих температур і відкритого вогню;
  • в процесі горіння утворення диму мінімальне;
  • продукти згоряння не відрізняються токсичністю;
  • показник кисневого індексу матеріалу складає 28-30%.

Полікарбонат монолітний відноситься до категорії самозатухающих матеріалів. Це дозволяє його віднести до категорії V-1 (B1) з пожежної безпеки відповідно до вимог стандартів UL-94 і DIN 4102. При цьому в процесі виробництва матеріалу не використовується будь-яких антипиренов і інших добавок.

Термін експлуатації

Панелі з монолітного полікарбонату виготовляються з гранул методом екструзії або лиття під тиском.

Терміни експлуатації даного матеріалу визначаються наступними факторами:

  • якістю сировини і дотриманням технічних умов виготовлення;
  • правильністю монтажу;
  • кліматичними умовами і впливом несприятливих факторів середовища.

Різні виробники декларують свої терміни використання матеріалу, при цьому мінімальний показник перевищує 10 років. Дослідження, проведені в спеціалізованій лабораторії, показали довгострокове опромінення (більше 2000 годин) викликає зниження проникності панелі менш ніж на 10%. Це відповідає приблизно 20 рокам експлуатації полікарбонату в пустельних районах Аризони або Ізраїлю.

екологічні параметри

Як вже було сказано вище, монолітний полікарбонат виробляється з сировинного грануляту на спеціальному обладнанні з закритим технологічним циклом. Даний спосіб виготовлення панелей дозволяє звести до мінімуму негативні впливи на навколишнє середовище. Сам по собі матеріал відрізняється хімічною інертністю і не виділяє жодних шкідливих і небезпечних речовин для людини і тварин.

Монолітний полікарбонат за своїми екологічними характеристиками рекомендований для застосування всередині житлових приміщень. Спеціальні марки панелей виробляються спеціально для застосування в медицині та фармацевтичній промисловості. Допускають використання даного матеріалу в будівництві для виконання зовнішньої і внутрішньої обробки.

пропускання світла

Промисловість випускає кілька видів полікарбонату з різними показниками по проникності для сонячних променів і штучного освітлення. За светопропусканию прозорі панелі мають такі показники від 86 до 89%. При цьому введення в матеріал спеціальних добавок дозволяє змінити оптичні властивості матеріалу і добитися максимального поглинання променів ультрафіолетової частини спектра.

Інші оптичні показники полікарбонату характеризують ступінь його прозорості. Так, індекс жовтизни для безбарвних зразків становить не більше однієї одиниці, а ступінь каламутності не перевищує 0,5%. Панелі з даного полімеру нітрохи не поступаються кремниевому склу, і поряд з іншими перевагами вони зберігають свої характеристики протягом усього терміну експлуатації.

теплоізоляція

Монолітний полікарбонат не відноситься до категорії матеріалів, призначених для зниження втрат енергії через огороджувальні будівельні конструкції. Разом з тим дані панелі мають більш низьку теплопровідність, ніж звичайне віконне скло. Для полікарбонату зазначена характеристика має величину в 0,2 Вт / мК, вимірювання проводилися за методикою, затвердженою стандартом DIN 52612. Шибка ж має більшу теплопровідність.

При цьому слід враховувати, що ізоляційні властивості матеріалу зростають зі збільшенням його товщини. Так, при інших рівних умовах лист монолітного полікарбонату в 8 мм майже на 20% ефективніше аналогічного скла. Ще більша різниця спостерігається при установці двох і більше панелей з повітряним прошарком між ними. В останні роки цей полімер все частіше використовується в склопакетах замість традиційного скла.

Балкон засклений монолітним полікарбонатом.

шумоізоляція

Полікарбонат монолітний має в’язку внутрішню структуру плити і в силу цієї особливості здатний ефективно поглинати звуки. За результатами вимірювань рівень шумоізоляції для плит товщиною від 4 до 12 мм коливається в межах з мінімальним значенням в 18 дБ і максимальним в 23 дБ.

Полікарбонат монолітний має більш низьку щільність, ніж віконне скло і як наслідок здатний значно послаблювати звукові хвилі особливо низькочастотного діапазону. Дана властивість матеріалу дозволяє його використовувати для виготовлення і установки звукопоглинальних екранів уздовж жвавих автомобільних доріг.

Стійкість до вологості

Монолітний полікарбонат негигроскопичен, іншими словами, полімер не поглинає воду. Дана властивість робить можливим його використання в приміщеннях з високою вологістю повітря в теплицях, парниках, басейнах та інших спорудах подібного роду. Для запобігання утворення конденсату на внутрішній поверхні плити в процесі виробництва може наноситися спеціальна полімерна плівка. Спеціальні марки матеріалу мають відповідні позначення на захисній плівці і в ході монтажу встановлюються покриттям всередину.

Колірна гамма панелей

Виробники монолітного полікарбонату пропонують своїм клієнтам крім прозорих листів також і пофарбовані. У різних компаніях колірна гамма плит може значно відрізнятися від продукції конкуруючих підприємств.

Найбільшого поширення набули такі забарвлення плит:

прозорий

бронзовий

чорний

червоний

молочний

зелений

Фарбування панелі проводиться шляхом введення пігменту в масу матеріалу безпосередньо перед формуванням. Така технологія забезпечує високу однорідність кольору і значну довговічність. Фарбувальний склад рівномірно розподіляється у всьому об’ємі панелі, що оберігає його від вигорання. Окремі компанії виробники даного матеріалу пропонують і інші колірні рішення за індивідуальним замовленням.

Призначення і області застосування монолітного полікарбонату

Прозорі і пофарбовані пластикові панелі набувають все більшої популярності у споживача і все частіше стає заміною силікатної і кварцового скла. Монолітний полікарбонат, застосування якого в будівництві постійно розширюється, затребуваний і в інших галузях.

Основні галузі використання прозорих і пофарбованих панелей наступні:

1. Виготовлення світлових куполів в будівлях і на вулиці.

2. Скління вертикальних поверхонь при зведенні житлових будинків і громадських будівель.

3. Пристрій навісів, козирків над вхідними дверима і зупинок маршрутного транспорту.

4. Скління терас та інших споруд складної форми з вигином панелей.

5. Пристрій куполів над зовнішніми басейнами.

6. Виготовлення звукопоглинальних бар’єрів уздовж транспортних магістралей, що дозволяє значно зменшити рівень шумів.

7. Виробництво теплиць, парників і зимових садів.

8. Монтаж перегородок в офісах, торгових, музейних і виставкових залах, а також на промислових підприємствах.

9. Виготовлення зовнішніх рекламних засобів і табло на стадіонах, вокзалах і інших громадських місцях.

10. Пристрій прозорих підлог з підсвічуванням.

11. Огородження для сходів і балконів.

12. Установка захисних загороджень над бортами хокейних майданчиків.

В останні роки сфера застосування панелей з монолітного полікарбонату все більше розширюється. Матеріал використовується також в медичних установах для пристрою боксів зі стерильними умовами і виробництва іншого спеціального обладнання.

Складність монтажу конструкцій з монолітного полікарбонату

Даний матеріал відрізняється простотою і зручністю при виготовленні, формуванні і кріпленні деталей. Для роботи з монолітним полікарбонатом можуть застосовуватися ручні або електричні інструменти зі сталевою ріжучої поверхнею. Важливо щоб дискові або стрічкові пилки мали правильну заточку. Для професійного використання рекомендуються інструменти з твердосплавними або карбідних напайками з охолодження місця різу або свердління стисненим повітрям.

При виготовленні конструкцій з монолітного полікарбонату допускаються наступні способи обробки матеріалу:

  • Фрезерування.
  • Різка дискової, стрічковою пилкою або ножицями.
  • Свердління або пробивання отворів спеціальним пристроєм.
  • Різка матеріалу за допомогою лазера.

Листи монолітного полікарбонату можуть піддаватися холодного і гарячого формуванню. При цьому мінімально допустимий радіус вигину повинен в 150 разів перевищувати товщину панелі. Закруглення листа слід проводити виключно вздовж лінії екструзії. Правильний напрямок вигину в обов’язковому порядку вказується на захисній плівці, яка видаляється в процесі монтажу.

Кріплення листів до будівельних конструкцій може здійснюватися за допомогою самонарізуючих шурупів з прес-шайбою і полімерними або гумовими прокладками. Окремі панелі між собою з’єднуються за допомогою спеціальних розчинників, зварюванням та іншими способами. Правильний монтаж монолітного полікарбонату забезпечує можливість його застосування протягом всього терміну експлуатації.

Ссылка на основную публикацию