Монолитный поликарбонат: свойства и применение

30.07.2019 | Служба новостей Росфирм

Светопрозрачные материалы стали «фишкой» архитектуры начала 21 века. Зимние сады, зенитные фонари, цельностеклянные витрины делают здания воздушными, утонченными. Вместе с обычным стеклом для остекления жилых и коммерческих зданий используются его органические аналоги. Один из самых распространенных - поликарбонат. Он обладает уникальными свойствами, позволяет реализовать самые сложные архитектурные проекты. Его можно смело назвать стройматериалом будущего.

Что это за материал?

Поликарбонат - сложный полиэфир угольной кислоты. Относится к термопластам. Изготавливается на основе бисфенола А, который синтезируется из фенола и ацетона. Это нерастворимый в воде и жире полимер. Получен случайно при попытке синтезировать обезболивающее еще в 19 веке. Практическое применение ему нашли только в 50-х годах 20 века.

Поликарбонат - универсальный материал. Используется для производства защитных шлемов, автомобильной оптики, CD-дисков. Востребован в виде листов: ячеистых и монолитных (более прочная альтернатива оргстекла). Производится в соответствии ТУ 6-19-113-87. Выпускается толщиной от 1 до 12 мм. Помимо стандартных бесцветных, панели производятся красного, бронзового, зеленого, молочного, синего, бирюзового, желтого и других цветов.

Индекс преломления света, прозрачность у поликарбоната как и у обычного силикатного стекла. При этом он в два раза легче, в 250 раз прочнее. Ударная вязкость - от 250 до 500 кдж/м2. Монолитный поликарбонат все чаще вытесняет стекло там, где нужна высокая прочность, необходимо реализовать сложный проект. Из него делают бронированные стекла, щиты полиции, защитные бортики на хоккейных и стадионах.

Достоинства:

 пластичность - можно изогнуть при формировании сложных арочных, куполообразных поверхностей;

 ударная вязкость - при механических повреждениях не рассыпается, как обычное стекло, на поверхности лишь появляются трещины, вмятины;

 поглощает ультрафиолет, подходит для сооружения оранжерей, теплиц при выращивании растений, чувствительных к УФ-излучению;

 выдерживает значительные ударные нагрузки, подходит для обустройства остановок, детских площадок, рекламных конструкций в местах, где высокий риск повреждения хулиганами;

 простой в обработке - можно резать ножом, пилить дисковыми, ленточными пилами, гнуть, сверлить обычными сверлами по дереву, металлу, обрабатывать стальным инструментом, лазером;

 хорошая звуко, теплоизоляция: снижает уровень шума на 20-25 дБ, на 25% лучше сохраняет тепло, чем стекло;

 не поддерживает горение, самозатухание происходит через 2-3 секунды после поджига.

Свойства

Поликарбонат во многом превосходит стекло. Уступает ему лишь по стойкости к воздействию химических веществ (силикатное стекло при обычной температуре не боится никаких растворителей), способности противостоять ультрафиолету. Впрочем, специальные УФ-модификаторы, которые добавляются в состав, защитные покрытия позволяют сохранить прозрачность и прочность до 20-25 лет. Основные характеристики монолитного поликарбоната:

Стойкость к перепадам температуры

Успешно выдерживает температурные скачки от -50 до +120°С. Сохраняет ударную вязкость до -40° С. Как и другие материалы, литой поликарбонат расширяется при нагревании, сжимается при охлаждении. Коэффициент теплового расширения относительно низкий про сравнению с другими полимерами. Может использоваться при монтаже ответственных конструкций.

Химическая стойкость

Хорошо противостоит воздействию агрессивных веществ, остается инертным к органическим и неорганическим кислотам, спиртам, поверхностно-активным веществам, органическим жирам, ГСМ, растворам солей. Деструктивно влияют на материал лишь аммиак, бутилацетат, диэтиловый, метиловый спирты, щелочные растворы, концентрированный раствор соляной кислоты (свыше 20%), перекиси водорода (от 30%).

Механическая прочность

Полимерный карбонат проходит испытания по ISO-178 и ISO-527. Основные характеристики:

 предел прочности при изгибании - до 95 МПа;

 предел прочности на разрыв - до 60 МПа;

 модуль упругости - от 2200 до 2500 МПа;

 вязкость (по Шарли) - до 40 кДж/м2.

Удельный вес

Плотность монолитного поликарбоната - около 1200кг/м3. Это в два раза меньше, чем у силикатного стекла. Показатель может отличаться на 1-3% у разных марок, зависит от технологии производства, наличия дополнительных компонентов.

Стойкость к ультрафиолету

Задерживает ультрафиолетовые лучи, но разрушается под их воздействием. Поэтому производители наносят с одной или двух сторон специальные защитные покрытия, вносят в состав специальные модификаторы. Второй вариант более надежный, но стоимость таких панелей выше.

Пожарная безопасность

Относится к самозатухающим материалом - после устранения прямого огня тухнет за 2-3 секунды. Плавится при высокой температуре, при воздействии прямого огня не выделяет токсических газов.

Срок службы

Ресурс зависит от интенсивности ультрафиолетовых лучей, воздействующих на материал. Расчетный ресурс - 2000 часов, после которого светопроницаемость снижается на 8-10%. Это около 20 лет в пустынных регионах, до 30-35 лет, в умеренных зонах. Гарантия у большинства производителей - 10 лет.

Светопроницаемость

У большинства марок этот показатель составляет от 86 до 90%. Мутность - не более 0,5%.

Теплоизоляция, звукоизоляция

Поликарбонат на 20-25% лучше сохраняет тепло, чем стекло. При этом отлично подавляет шумы. Одинарная панель способна снизить звуки на 18-25 дБ.

Влагостойкость

Не растворяется в воде, не боится моющих, дезинфицирующих веществ. Подходит для обустройства водозащитных навесов, может использоваться в конструкциях под постоянным контактом с водой.

Где используется?

Монолитный поликарбонат востребован везде, где нужно создать прочную и долговечную светопрозрачную конструкцию. Благодаря гибкости он значительно расширил возможности архитекторов, позволяет создавать настоящие шедевры.

Поликарбонатные панели используются при:

 обшивке козырьков над входами, светопрозрачных навесов;

 строительстве теплиц, оранжерей, зимних садов;

 остеклении фасадов общественных зданий, балконов, торговых витрин;

 строительстве зенитных фонарей, световых куполов, альтанок, беседок;

 монтаже навесов возле остановок общественного транспорта;

 при строительстве крыш, стен торговых киосков, цветочных магазинов;

 остеклении террас, веранд сложной формы;

 обустройстве защитных куполов над открытыми бассейнами;

 строительстве спортивных комплексов - используется для монтажа защитных ограждений, навесов, обшивки фасада и др.;

 изготовлении офисных перегородок, раздвижных систем для разграничения пространства внутри комнат;

 строительстве шумопоглощающих барьеров вдоль железной дороги и автомобильных магистралей;

 изготовлении ограждений лестниц, балконов.

 монтаже рекламных конструкций;

 при строительстве надземных пешеходных переходов и мостов;

 обустройство прозрачных элементовбассейнов, аквариумов.

Поликарбонат позволяет создать неповторимые интерьеры. Материал хорошо переносит большинство современных методов обработки, от фрезеровки стальным инструментом до резки лазером. Поэтому отлично подходит для изготовления сложных элементов.

На какие особенности монолитного поликарбоната стоит обратить внимание при покупке?

При выборе монолитного поликарбоната учитывайте марку, толщину, наличие защитного покрытия. Обратите внимание!. Панели без защитной УФ-пленки не могут использоваться на улице (они помутнеют и начнут крошиться всего за 3-5 лет). Более того, ультрафиолет попадает даже внутрь помещений, поэтому срок службы такого материала ограничен, не превышает 10 лет.

Промышленность выпускает несколько марок литых поликарбонатных листов:

 РС-005, РС-003 - полимеры высокой вязкости, обладают повышенной твердостью, жесткостью;

 РС-007 - термопласт средней вязкости;

 РС-010 - поликарбонат низкой вязкости с повышенной гибкостью, сниженным весом;

 ПК-6 - материал с повышенной прозрачностью, используется при изготовлении оптики, светотехники;

 ПК-ЛТ-18-м - литой полимерный карбонат с повышенной стойкостью к скачкам температуры, обычно, окрашен в черный цвет;

 ПК-ЛСТ-30 - полимер с кварцевым наполнителем, прочный материал с высокой прозрачностью, используется при остеклении зданий как альтернатива обычному стеклу;

 ПК-М-1 - поликарбонат с более гладкой поверхностью (уменьшен коэффициент трения);

 ПК-М-2 - с повышенной стойкостью к царапинам и трещинам;

 ПК-ТС-16-ОД - выдерживает высокие температуры, способен длительное время противостоять открытом пламени.

Поликарбонат в умелых руках способен на настоящее чудо. Он полностью меняет представление о светопрозрачных конструкциях и постепенно вытесняет другие материалы.

Предыдущая | Следующая