Гофры имеют почти такую же форму, как у шифера и ондулина. Отличается хорошей прозрачностью. Используется в качестве кровельного материала. Волны действуют как укрепляющие ребра. Это позволяет материалу выдерживать большие снеговые нагрузки.
Поликарбонат: что это такое и для чего он может использоваться?
Силикатное стекло долгое время было традиционным материалом для создания светопрозрачных конструкций (окон, зимних садов, оранжерей, декоративных элементов). Несмотря на высокую прозрачность, хрупкость и технические свойства стекла существенно ограничивали его применение. Противоположностью этого дорогого, но ненадежного материала является поликарбонат. Этот термин включает всю группу прозрачных синтетических термопластов, обладающих высокой прочностью, высокой несущей способностью и пластичностью. В этой статье рассказывается о том, что такое поликарбонат и как он используется в строительстве.
Все виды поликарбоната относятся к группе термопластичных синтетических полимеров. Этот материал не был специально разработан учеными, а был обнаружен, когда химики, исследуя обезболивающие средства, обратили внимание на сильный и прозрачный побочный продукт реакции. Секрет силы этого соединения заключается в особой структуре молекулы. Это достигается следующим образом
- Методом переэтерификации дифенилкарбоната в условиях вакуума с введением в состав вещества сложных оснований под воздействием ступенчато повышаемой температуры. Этот метод хорош тем, что в производстве не применяется растворитель, однако, получить таким способом материал хорошего качества не выйдет, так как в составе в любом случае остается небольшое количество катализатора.
- Методом фосгенирования А-бисфенола в растворе с присутствием пиридина не более температуре ровно 25 градусов. Положительная сторона такого способа заключается что производство происходит при низкой температуре в жидкой фазе. Однако, высокая стоимость пиридина делает этот метод экономически невыгодным для производителя.
- Методом межфазной поликонденсации А-бисфенола с фосгеном в органических и щелочных растворителях. Описываемая реакция является низкотемпературной, что хорошо для производства. Однако, для промывки полимера затрачивается много воды, которые сбрасывают в водоемы, загрязняя окружающую среду.
Интересно! Обладая отличными техническими свойствами, низкой стоимостью, высокой прочностью опоры и прозрачностью, сравнимой с кварцевым стеклом, некоторые виды поликарбоната долгое время использовались неохотно. Это происходит потому, что под воздействием ультрафиолетового излучения материал мутнеет. Благодаря включению УФ-поглотителей поликарбонат был выведен на новый уровень, став наиболее рациональным решением для светопрозрачных конструкций и антивандального стекла.
Термин «поликарбонат» относится к большой группе синтетических линейных полимеров, которые являются производными фенола и карбоновой кислоты. Молекулярная структура этого материала представляет собой инертные, полупрозрачные и стабильные бусины. Различные условия производства (повышение давления, температуры и среды) придают материалу различные технические свойства, что позволяет создавать поликарбонаты с различными свойствами. В настоящее время выпускается два основных вида этого строительного материала.
-
Монолитный. Этот материал по внешнему виду напоминает силикатное стекло, он прозрачный, имеет ровную, гладкую поверхность. Иногда монолитный поликарбонат называют «противоударным стеклом», так как он обладает высокой механической прочностью, ударопрочностью, гибкостью и в то же время легкостью. Эксплуатационные характеристики и различная толщина поликарбоната монолитного типа позволяет использовать этот уникальный материал для декоративного остекления, криволинейных декоративных элементов, антивандальных конструкций городской среды (остановок, указателей, дорожных знаков, рекламных щитов). Однако, стоит он в несколько раз дороже сотового аналога.
- Ширина сотового поликарбонатного пластика составляет 210 см, а монолитного – 2,05 м.
- Производители выпускают сотовый поликарбонатный пластик в виде листов длиной до 12 м, что удобно для монтажа теплиц и оранжерей. Монолитный поликарбонат производят с длиной до 6 м.
- Сотовый поликарбонат выпускают с толщиной листа 4 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 16 мм, 20 мм, 25 мм, она зависит от формы ячеек и количества слоев в составе материала. Толщина поликарбоната монолитного типа составляет 6 мм, 8 мм, 10 мм или 16 мм.
- Монолитный поликарбонат весит больше, чем сотовый аналог, 1 квадратный метр такого покрытия составляет 4,8 кг, однако, это все равно в 2 раза меньше, чем вес стекла такой же площади. Сотовый поликарбонат весит 0,8 кг/м2.
- Теплостойкость обоих видов материала составляет 145 градусов, несмотря на этом он относится к классу самозатухающих.
- Ударостойкость монолитного поликарбоната составляет более 400 Дж, что в десятки раз больше ударопрочного стекла. Лист сотового поликарбоната обладает ударостойкостью более 27 Дж.
- Легкий вес. Монолитный пластик в 2 раза легче стекла, а сотовый в 6, что позволяет создавать легкие конструкции, не утяжелённые лишними опорными элементами.
- Прочность. Высокой несущая способность придает поликарбонату устойчивость к интенсивным снеговым, ветровым или весовым нагрузкам.
- Прозрачность. Монолитный вид материала пропускает даже больше света, чем силикатное стекло, а сотовый поликарбонатный пластик пропускает до 88% видимого спектра.
- Изоляционные качества. Поликарбонат, в особенности сотовый, является отличным материалом для звуко- и шумоизоляции.
- Безопасность. При разбивании поликарбоната не образуется острых осколков, которые наносят травму.
- Водопоглощение – 0,2%
- Усадка – 0,5÷0,7%
- Ударная вязкость по Изоду с надрезом – 84÷90 кДж/м 2
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом – 40÷60 кДж/м 2
- Температура применения — от −100°C до +125°C
- Температура плавления около 250°C
- Температура возгорания около 610°C равняется 1,585 ± 0,001
- Способность к пропусканию света — около 90% ± 1%
- ПК — поликарбонат
- Рекомендованный метод переработки:
- Л – переработка литьем под давлением
- Э – переработка экструзией
- Т – термостабилизатор
- С – светостабилизатор
- О – краситель
В Советском Союзе до начала 1990-х годов использовался поликарбонат ‘Дифлон’ 1, качество:.
PK-1 — сигнал высокой вязкости, PPM = 1÷3,5, позже заменен на PK-LET-7, сейчас используется импортный сигнал высокой вязкости.
PK-2 — марка средней вязкости, MFR = 3,5÷7, позже заменена на PK-LT-10, в настоящее время используется импортируемая марка средней вязкости и
ПК-3 — марка низкой вязкости, MFR = 7÷12, позже заменена на ПК-ЛТ-12, в настоящее время используется импортная марка низкой вязкости.
PK-4-Black термостойкость, сейчас PK-LT-18OM черный, сейчас
ПК-5-Медицинский класс, в настоящее время используется импортный материал медицинского класса; и
ПК-6 — для целей освещения, в настоящее время практически все марки импортного материала пригодны для пропускания света; и
ПК-НКС — заполнен стеклом, позже заменен на ПК-ЛСВ-30.
ПК-М-1 — улучшенные антифрикционные свойства, теперь используются специальные качества импортных материалов.
PC-M-2 — улучшенная стойкость к растрескиванию и самозатуханию, и
PC-M-3-CAN работает при очень низких температурах, поэтому в настоящее время используются импортные материалы особого качества.
Размеры и свойства
Различные виды поликарбонатного пластика имеют разные эксплуатационные и технические свойства, такие как ударопрочность, устойчивость к нагрузкам, теплоизоляция и светопрозрачность. Свойства материала также зависят от конструкции и толщины листа. При выборе поликарбонатного материала необходимо учитывать следующие параметры
Обратите внимание! Сотовый поликарбонат и монолитный поликарбонат имеют разные коэффициенты прозрачности. Твердые поликарбонатные пластики имеют коэффициент светопропускания 91%, тогда как, для сравнения, для стекла этот показатель составляет 87-89%. Сотовый поликарбонат имеет коэффициент светопропускания 80-88%.
Преимущества
Эксплуатационные и технические свойства поликарбонатных пластиков позволяют использовать этот материал во многих отраслях строительства. Легкий вес, ударопрочность и прозрачность поликарбоната, а также низкая стоимость производства делают силикатное стекло конкурентоспособным. Рассмотрены несомненные преимущества этого материала:.
ВНИМАНИЕ! Все виды этого материала не требуют серьезного ухода — их можно мыть водой с мылом или средством для мытья посуды. Ни в коем случае не используйте для очистки аммиак, который разрушает его структуру.
В процессе синтеза получается гранулированный поликарбонат. Он может быть дополнительно обработан методом литья под давлением или экструзии. Экструзионные процессы позволяют получать сотовый и монолитный поликарбонат.
Изобретения поликарбонат
Поликарбонат относится к группе термопластов. Они представляют собой полимерные соединения, состоящие из карбоновых полиэфиров и двухатомных спиртов.
Поликарбонатные соединения были запатентованы в 1953 году.
Однако это был всего лишь союз, и до появления сотового поликарбоната должно было пройти еще 20 лет.
Стремление к простоте и легкости всегда было движущей силой прогресса. Поэтому в 1970 году, в связи с активным развитием сельского хозяйства и долгим поиском Израилем альтернативы тяжелому и хрупкому стеклу, используемому в теплицах, они очень заинтересовались поликарбонатом.
А когда в 1976 году General Electric и Polygal объединили свои усилия, был произведен первый в мире поликарбонатный лист.
Синтез поликарбоната основан на бисфеноле А и осуществляется двумя способами: первый — реакция эфирного обмена расплава диарилового углерода и бисфенола А, второй — фосфорилирование бисфенола А.
Химические свойства поликарбоната
Поликарбонаты химически устойчивы к некоторым химическим веществам, но разрушаются под воздействием других.
Например, соль и минеральное масло не влияют на поликарбонат.
Слабые кислоты возникают только при высоких температурах.
Циклогексан, хлорированные ароматические и алифатические углеводороды частично растворяют ПК.
Поликарбонат разрушается под воздействием щелочей, аммиака, кетонов, этилового спирта, ароматических углеводородов, бензина, парафина и лаков.
Механические и физические свойства поликарбонатов
Как уже упоминалось выше, поликарбонат используется при строительстве теплиц. Его популярность обусловлена высокими теплоизоляционными свойствами материала. Он не боится холода, сильной жары и устойчив к перепадам температур. Однако есть нюансы, которые необходимо учитывать при установке. ‘Материальные пути’. При повышении температуры он может увеличиваться в размерах до 4 мм.
Кроме того, он нетоксичен и не наносит вреда сельскохозяйственным культурам.
Поликарбонат является огнестойким и самозатухающим.
Материал очень гибкий и легко покрывает геометрические поверхности.
Сам по себе поликарбонат не устойчив к ультрафиолету и разрушается, но его популярность в сельском хозяйстве заставила производителей изменить материал. Продукт больше не устойчив к ультрафиолетовому излучению и не повреждается под воздействием солнца.
Материал ударопрочен, легко режется, легок и удобен в работе.
ПК — один из лучших полимеров для оптических изделий. Он используется в производстве таких важных изделий, как линзы и другие бинокли, светодиодные линзы, а также очки и шлемы.
Переработка
В процессе синтеза получается гранулированный поликарбонат. Он может быть дополнительно обработан методом литья под давлением или экструзии. Экструзионные процессы позволяют получать сотовый и монолитный поликарбонат.
Монолитный поликарбонат является очень прочным материалом и может использоваться для производства пуленепробиваемого стекла. Свойства монолитного поликарбоната очень похожи на свойства полиметилметакрилата (также известного как акрил), но монолитный поликарбонат прочнее и дороже. Этот почти прозрачный полимер обладает лучшими светопропускными свойствами, чем обычное стекло.
Свойства и применение поликарбоната
Поликарбонат (ПК) обладает рядом ценных свойств, включая прозрачность, высокую механическую прочность, высокую ударопрочность, низкое водопоглощение, высокое электрическое и электротехническое сопротивление, низкие диэлектрические потери в широком диапазоне частот, высокую теплостойкость и неизменность свойств. свойства и размеры в широком диапазоне температур (от -100 до + 135°C).
Поликарбонат обрабатывается всеми способами, известными для термопластов. Качество его продукции зависит от наличия влаги в обрабатываемом материале, условий обработки и конструкции изделия.
Вышеперечисленные свойства поликарбоната делают его широко используемой альтернативой цветным металлам, сплавам и силикатному стеклу во многих отраслях промышленности. Благодаря высокой механической прочности, низкому водопоглощению и способности сохранять свои размеры неизменными в широком диапазоне температур, поликарбонат используется в производстве прецизионных деталей, инструментов, электроизоляции и компонентов, электронных и бытовых корпусов и устройств.
Высокая ударопрочность в сочетании с термостойкостью позволяет использовать поликарбонат в конструкции электрооборудования и автомобильных компонентов, работающих в сложных условиях динамических, механических и температурных нагрузок.
Благодаря своим превосходным оптическим свойствам (светопропускание до 89%), поликарбонат подходит для изготовления светофильтров и обладает высокой химической стабильностью и устойчивостью к атмосферным явлениям. Он подходит для рассеивателей ламп различного назначения, например, используемых в уличных фонарях и фарах. Поликарбонат также широко используется в конструкциях в виде сотовых и монолитных панелей (сотовый поликарбонат и монолитный поликарбонат).
Биологическая инертность поликарбоната и способность стерилизовать изготовленные из него продукты делают этот материал незаменимым для пищевой промышленности. Он используется в производстве посуды, бутылок различного назначения и деталей машин для пищевой промышленности (например, форм для шоколада).
В целом, свойства поликарбоната соответствуют следующим значениям
-
— 1,20 г/см 3
Из-за высокой ударопрочности поликарбоната лабораторные методы не позволяют произвести определение ударной вязкости по Шарпи, без надреза, поэтому в резльтатах испытаний обычно значится «нет разрыва» или «без разрушений». Тем не менее, сравнителный анализ ударной вязкости полученной по другим методам измерений и показателей для других пластиков позволяет оценить эту величину на уровне ~ 1 МДж/м 2 (1000 кДж/м 2 )
Российская номенклатура марок поликарбоната
Названия различных поликарбонатов следующие
Метод обработки ПК — модификатор синтеза — PTR,.
