Монолитный поликарбонат характеристика материала

Монолитный поликарбонат: виды, характеристики, особенности обработки

Технологии строительной отрасли быстро развиваются. Одним из популярных и внешне привлекательных материалов сегодня считается монолитный поликарбонат . Российский пользователь все чаще обращается к легким панелям, которые отлично просматриваются и значительно превышают стекло по прочности.

Что такое монолитный поликарбонат: общее описание

Материал относится к термопластичным полимерам, получаемым путем конденсации ацетона и фенола. В рамках производственного процесса химические вещества преобразуются в гранулы, которые после экструзии или литья принимают форму сплошных пластиковых листов. Поликарбонат листовой монолитный изготавливается согласно ТУ 6-19-113-87, что обеспечивает ему высокие показатели прочности, ударной вязкости и стойкости к колебаниям температур.

Изделия имеют типовые размеры 3050х2050 мм. При необходимости производители могут изготавливать листы с другими параметрами длины, но с сохранением изначальной ширины. Это объясняется стандартными габаритами экструдеров, которые применяют при производстве материала. Толщина термопласта может варьироваться в диапазоне от 1,5 до 20 мм, удельный вес составляет около 1200 кг/м 3 .

Разновидности монолитного материала

Поликарбонат монолитный – полимер, изготавливаемый из фенола и ацетона. Получаемый в результате сплошной лист очень крепкий и термоустойчивый, представлен в 2 видах:

  • Волнистый. Поверхность поликарбоната напоминает волну, как шифер. Такая форма способствует отведению воды с кровли, поэтому свое применение монолитный материал нашел в строительстве беседок, навесов.
  • Плоский. Такие изделия выпускают в форме четырехугольника с ровной поверхностью. Наиболее частое применение – при домашнем остеклении, использовании в витринах, предметах домашнего обихода.

При изготовлении монолитного поликарбоната производят прозрачный и цветной материал. Окрашивание происходит путем смешивания с основной массой вещества красящих пигментов. Данная технология делает монолит однородным и долгий срок сохраняет его первоначальный внешний вид.

Характеристики поликарбоната

Прежде чем использовать материал, следует познакомиться с его свойствами. Данные показатели будут отражаться на области применения монолитного поликарбоната .

  • Крепость и прочность . Это первый критерий, за который монолит ценится среди потребителей. Парники и теплицы из такого материала не боятся ветра, объемных нагрузок, большого количества осадков, значительного похолодания. Не страшны такой разновидности поликарбоната и сильные удары.
  • Гибкость . Любой из видов поликарбоната монолитного – плоский и волнистый – может достаточно гнуться, однако ограничения изгиба имеются: лист 3-миллиметровый толщины – до 450 мм, 10-миллиметровый – до 1500 мм. Данная характеристика позволяет создавать из полимерного изделия арочные конструкции.
  • Устойчивость к химическому воздействию . Являясь термопластиком, монолитный поликарбонат не боится агрессивного окружения. Не страшны материалу жиры органического происхождения, спирт, слабые кислотные растворы. Для владельцев приусадебных участков монолит – находка. Парник из поликарбоната легко моется снаружи и внутри, в нем позволительны обработка растений подкормками или лечение почвы.

Внимание! Полимер не используется с пропаном, уксусом, аммиаком, минеральным маслом.

  • Малая теплопроводность, хорошая звукоизоляция . В данном случае не имеет значения, какая разновидность монолитного поликарбоната используется. Теплица из такого материала отлично накапливает и сохраняет тепло, поэтому рассаду можно высадить ранее намеченного срока. Структура и плотность поликарбонатного листа хорошо поглощает шум, поэтому монолит широко используется для обустройства кровли.
  • Высокий уровень пропуска света . Уровень светопропускаемости достигает 90-процентного значения, но монолитный поликарбонат хуже свет рассеивает, поэтому у растений могут появиться ожоги. При производстве материала для парников и теплиц в полимер добавляют специальные вещества, которые помогают поглощать солнечные лучи. Как вариант, можно применять цветной поликарбонат.
  • УФ-устойчивость и термостойкость . Прямые солнечные лучи уменьшают срок службы монолитного поликарбоната , поэтому листы изделия обрабатывают специальным защитным УФ-слоем. А способность противостоять холодной погоде дает возможность применять монолит в довольно суровых условиях (выдерживает -50 °С). Если говорить о показателях высоких температур, то поликарбонат не утрачивает своих характеристик при +120 °С.

Морозоустойчивость пластика позволяет применять его для возведения кровли и обустройства теплиц даже в условиях сурового климата. Монолитный профильный поликарбонат выдерживает морозы до -50 °С, причем как при краткосрочной, так и при долговременной эксплуатации. Теплостойкость большинства марок продукции достигает +120 °С. Благодаря низкому коэффициенту теплового расширения плиты можно использовать для сооружения высокоточных конструкций.

Применение поликарбоната

Монолитный поликарбонат имеет очень разнообразную область применения:

  • для строительства теплиц и оранжерей,
  • для возведения световых куполов,
  • для вставок в крышу и создания стен домов,
  • для зонального разделения в виде перегородок,
  • для производства наружной рекламы,
  • для сооружения козырьков, навесов на остановках и зданиях.

В зависимости от цели использования выбирают те или иные показатели толщины монолитного поликарбоната :

  • 1-4 мм – рекламные щиты, козырьки, теплицы;
  • 6-8 мм – навесы, оранжереи, парники;
  • 10 миллиметров – перегородки, дорожные барьеры;
  • более 10 миллиметров – кровельные вставки или целая крыша.

Обработка монолита

Монолитный поликарбонат удивляет простотой при обработке материала. При резке поверхность должна быть ровной и чистой. Проведите линию маркером и начинайте процесс с УФ-пленкой покрытой стороны. Для удобства работы с большими листами их укладывают на пол. Для резки применяйте шлифовальную машину. Можно использовать электрический лобзик.

Для сгибания хорошо подходит слесарный верстак, оснащенный тисками. После зажатия монолит гнут руками аккуратно, избегая резкого и сильного нажатия. Правильная эксплуатация монолитного поликарбоната обеспечит вас долговечными конструкциями.

Резка

При неправильной резке плиты могут деформироваться, что сделает невозможным их последующее применение. Поэтому выясняя, как разрезать монолитный поликарбонат в домашних условиях, обратите внимание на такие рекомендации:

  • Поверхность, на которой будет резаться лист, должна быть чистой и ровной. Это поможет избежать появления вмятин и трещин.
  • Перед началом работ необходимо наметить линию реза при помощи маркера.
  • Если нужно порезать панели толщиной менее 2 мм, лучше сложить их стопкой в 10–15 листов, что сведет к минимуму вероятность растрескивания.
  • Резка монолитного поликарбоната в домашних условиях производится со стороны УФ-покрытия. До завершения работ не рекомендуется снимать защитную пленку.
  • Если режутся большие листы, их можно положить на пол. Поверх плиты нужно поместить деревянную доску, по которой можно будет ходить, чтобы не повредить материал.

Сгибание

Как говорилось выше, при сгибании плит необходимо учитывать минимальный радиус их изгиба. Иначе можно столкнуться с такими неприятными явлениями, как нарушение целостности конструкции вследствие отхождения от профиля или появление трещин при термическом расширении. Для гибки используют слесарный верстак с тисками. Плиту зажимают на столе и сгибают руками без предварительного нагрева до нужного градуса. Рассматривая, как согнуть монолитный поликарбонат, важно упомянуть, что сгибание выполняется без чрезмерного физического усилия, поскольку плита может сломаться.

При правильном проведении подготовительных работ и последующем грамотном монтаже поликарбонатные панели помогут соорудить функциональные светопрозрачные конструкции, которые будут исправно служить долгие годы.

Характеристики монолитного поликарбоната — материал уникальной прочности

Монолитный поликарбонат представляет собой пластик, полученный путем органического синтеза из фенола и угольной кислоты. Обладает различными показателями, которые во многом превосходят характеристики всех производимых на сегодняшний день прозрачных материалов. Уникальные характеристики монолитного поликарбоната сделали этот материал востребованным во многих отраслях промышленности.

Область применения

Сочетая в себе долговечность, легкость обработки, красоту и доступную стоимость, поликарбонат популярен в различных областях деятельности.

Так его широко используют в таких отраслях:

  1. Строительство. Пластик используется для остекления фасадов административных и хозяйственных зданий.
  2. Военно-промышленный комплекс. Монолитный пластик используется для изготовления линз для прицелов и приборов наблюдения.
  3. Авиастроение. Изготовление окон самолетов и сигнальных фонарей.
  4. Судостроение. Иллюминаторы из полимерного материала выдерживают удары волн любой силы.
  5. Пищевая индустрия. Изготовленная литьевым способом кухонная посуда не боится высоких температур, не бьется и не вступает в реакцию с различными продуктами и моющими средствами.
  6. Рекламная индустрия. Монолитный материал является защитой, не только от стихии, но и от вандалов.
  7. Компьютерные технологии. Характеристики литого поликарбоната позволяют изготавливать из этого материала такие важные устройства, как жесткие диски для персональных компьютеров.
  8. Медицина. Прочные и небьющиеся сосуды из полимера нашли себе применение в этой отрасли.
  9. Архитектура. Из монолитного поликарбоната изготавливаются особо прочные козырьки и навесы, павильоны и остановки, ограждения и прозрачные пуленепробиваемые перегородки.

Собранные с соблюдением технологии конструкции из этого уникального материала могут прослужить 20 и более лет.

Технические характеристики материала

Такая многофункциональность применения обусловлена высокими техническими характеристиками монолитного поликарбоната, в которые входят:

  • ударная прочность;
  • химическая устойчивость;
  • гибкость;
  • теплопроводность;
  • размеры;
  • удельный вес.

Каждый из этих параметров имеет свое значение при планировании строительства различных конструкций.

Ударная прочность

Полученный с помощью литья поликарбонат имеет плотную, вязкую структуру без полостей внутри. Он имеет отличные показатели по ударной и механической прочности. Значительная упругость не дает материалу разрушаться от удара.

Читайте также  Материал для полок в погребе

Лабораторные испытания показали, что ударная вязкость поликарбоната, которая равна 1000 кДж/м² превышает этот показатель у таких материалов:

  • силикатного стекла — в 200 раз;
  • полистирола в 150 раз;
  • органического стекла — в 60 раз.

Полимерный пластик, благодаря подобной прочности устойчив к таким погодным явлениям, как град и сильный ветер. Крепкая поверхность выдерживает падение крупных веток, камней и орехов. Литой пластик толщиной 10 и 12 мм выдерживает попадание пули из стрелкового оружия.

На заметку: Отличительным свойством данного материала является сохранение целостности поверхности при разрушении от экстремальных воздействий.

От сильных ударов панель трескается, не разлетаясь на множество осколков, которые могут поранить людей.

Поликарбонат сохраняет свою прочность в широком диапазоне температуры, который составляет от — 50º С до + 130º С. При нагревании свыше + 130º С, пластик размягчается и плавится. Низкие температуры приводят к значительному уменьшению размера панелей, что приводит к их разрыву из-за окончания размера свободного хода в местах крепления.

При пожаре поликарбонат не горит. При воздействии экстремально высоких температур он становится вязким, выделяя углекислый газ и водяной пар.

Химическая устойчивость

Материал не впитывает влагу, не подвержен гниению и плесени. Его поверхность обладает хорошими водоотталкивающими свойствами, позволяющими воде быстро скатываться вниз. Химическая формула полимерного пластика предполагает его высокую устойчивость к большинству активных жидкостей и паров.

Так, поликарбонат не реагирует на такие вещества:

  • моющие средства на мыльной основе;
  • солевые растворы;
  • пищевые жиры;
  • технические масла и смазки;
  • органические и неорганические кислоты;
  • большинство спиртов.

Подобная стойкость материала значительно упрощает процесс обслуживания его поверхности, позволяя быстро очистить даже сильно загрязненные панели.

Однако, как и большинство пластмасс, поликарбонат теряет свои качества и разрушается от контакта с некоторыми химически активными веществами.

К ним относятся:

  • спирты, содержащие метил;
  • все виды щелочи;
  • раствор аммиака и его пары;
  • ацетон.

Эти вещества вызывают помутнение поверхности или ее растворение.

Устойчивость поверхности остекления от разрушительного воздействия ультрафиолетового излучения обеспечивает специальная пленка или лаковое покрытие, которые наносятся на внешнюю поверхность плит. Некоторые изготовители осуществляют введение в состав пластика ультрафиолетового стабилизатора.

Гибкость

Способность литого пластика к холодному изгибу широко используется в строительных работах. Возможность свернуть листы в рулоны значительно упрощает и удешевляет их транспортировку. Однако, хранить листы необходимо на ровной поверхности, так как в противном случае монолитный поликарбонат может искривиться.

Гнуть пластик можно только до определенного предела. Если этот предел, называемый минимальным радиусом изгиба, превысить, то это приведет к уменьшению прочности и разрушению панели.

Для литого пластика различной толщины установлен такой минимальный радиус изгиба:

Толщина плиты (мм) Минимальный радиус изгиба (см) Толщина плиты (мм) Минимальный радиус изгиба (см)
1 25 6 85
1,8 28 7 95
2 30 8 110
3 45 9 130
4 60 10 150
5 75 12 250

Подобное качество дает возможность использовать литой полимер в самых разных областях строительства и архитектуры.

Теплопроводность

При проведении работ по остеклению способность материала проводить тепло и задерживать звук имеет немаловажное значение. У поликарбоната эти показатели несколько лучше, чем у стекла при одинаковой толщине листа. Однако, низкий удельный вес и невероятная прочность полимера позволяют сделать не только прочную, но и легкую конструкцию, сэкономив при этом на обогреве или охлаждении помещений.

При толщине листа от 2 мм до 4 мм поликарбонат имеет коэффициент тепловой передачи в пределах 4,3-5,59 Вт/м². Его звукоизоляционные качества тоже достойны внимания и составляют 25-35 дБ. Учитывая то, что сила звука от двигателя авиалайнера равняется 120 дБ, то это весьма неплохой показатель для монолитного материала.

Размеры

Монолитный поликарбонат выпускается в виде плит, которые имеют определенный размер и цвет.

Так, толщина плиты варьируется от 1 мм до 12 мм с шагом в 1 мм.

Размер плита может иметь следующий:

  • 205 × 305 см;
  • 122 × 244 см;
  • 205 × 610 см.

В зависимости от расцветки, плиты пластика имеют различное светопропускание.

Так у поликарбоната различных цветов она такая:

  • прозрачный — 82-93 %;
  • бронзовый — 48-52 %;
  • опаловый — 46-60 %.

Степень пропускания цвета напрямую зависит от толщины плиты.

Удельный вес

Такая техническая характеристика монолитного поликарбоната, как удельный вес имеет существенное значения при проектировании несущей конструкции под остекление крыш или фасадов. У литого пластика этот показатель составляет 1,2 г/см³, что в 2 раза меньше, чем у силикатного стекла.

Зная эту величину, можно рассчитать различные параметры, необходимые при транспортировке и строительстве.

Толщина листа (мм) Вес 1м²(кг) Вес 1 плиты (кг)
205 × 305см(6,25 м²) 122 × 244 см(3 м²) 205 × 610см(12,5 м²)
1 1 1,2 7,5 3,6 15,0
2 1,8 2,2 13,7 5,4 27,5
3 2 2,4 15,0 7,2 30,0
4 3 3,6 22,5 10,8 45,0
5 4 4,8 30,0 14,4 60,0
6 5 6,0 37,5 18,0 75,0
7 6 7,2 45,0 21,6 90,0
8 7 8,4 52,5 25,2 105,0
9 8 9,6 60,0 28,8 120,0
10 9 10,1 63,2 30,3 126,4
11 10 12.0 75,0 36,0 150,0
12 12 14,4 90,0 43,2 180,0

Литой поликарбонат легок в обработке, его можно пилить и сверлить обычными бытовыми инструментами. Построенные из него с соблюдением технологии сооружения, могут прослужить до 25 лет.

Видео про выбор поликарбоната

Монолитный поликарбонат – технические характеристики, преимущества

  • 1 Монолитный поликарбонат: характеристики, преимущества, применение
  • 2 Монолитный поликарбонат – технические характеристики прочности
  • 3 Свойства и преимущества монолитного поликарбоната
  • 4 Монолитный поликарбонат – применение и конструктивные возможности
    • 4.1 Сферы применения:
    • 4.2 Конструктивные возможности монолитного поликарбоната

Монолитный поликарбонат: характеристики, преимущества, применение

Являясь сложным полиэфиром угольной кислоты и фенолов, монолитный поликарбонат относится к классу синтетических полимеров. Это самый прочный из всех прозрачных материалов.
Уникальные технические характеристики обеспечивают востребованность и применение поликарбоната в самых разных областях: строительстве, военной технике, автомобилестроении, рекламной индустрии, компьютерной сфере, медицине, пищевой индустрии.
Гарантированный срок службы монолитного поликарбоната составляет более 15 лет. Фактически при соблюдении всех условий эксплуатации и монтажа этот срок может быть увеличен.

Монолитный поликарбонат – технические характеристики прочности

Листовой монолитный поликарбонат обладает очень высокой механической и ударной прочностью. Проведенные испытания ударной вязкости образца (без надреза) листового поликарбоната показали, что материал практически невозможно разрушить лабораторными методами. Для сравнения, показатели ударной вязкости (по Шарпи) оргстекла составляют 14-17 кДж/кв.м, а полистирола – 5-6 кДж/кв.м. Величину ударной вязкости поликарбоната можно примерно оценить в 900-1000 кДж/кв.м.

Такой показатель наглядно иллюстрирует экстремальную ударопрочность материала. Его невозможно разбить ни гирей, ни молотом. Если даже в силу каких-то внешних причин ударопрочность уменьшится в 2-3 раза, указанная физическая величина по-прежнему будет иметь очень большое значение (200-300), что не скажется на снижении прочности применяемого конструкционного элемента. Это самый предпочтительный материал для устройства антивандальных защитных конструкций.

Свойства и преимущества монолитного поликарбоната

Свойства монолитного поликарбоната позволяют использование его в широком диапазоне температур, от – 50 до +150 градусов Цельсия. Устойчивость к высоким и низким температурам позволяет использовать материал в регионах с экстремальным климатом.

Монолитный поликарбонат имеет наилучшие преимущества показатели противопожарной безопасности. Для поликарбоната характерные свойства – это высокая огнестойкость, низкая токсичность продуктов разложения и чрезвычайно низкий уровень дымообразования при горении. Для того чтобы материал начал поддерживать устойчивое горение, процентное соотношение кислорода в окружающей атмосфере должно составлять 28-30%. Для сравнения, материалы, горящие в воздухе, имеют кислородный индекс ниже 21%. Поликарбонат не поддерживает горение в обычной воздушной среде и относится к группе самозатухающих полимеров. Для эксплуатационной безопасности строительного объекта такие свойства и преимущества монолитного поликарбоната имеют очень большое значение.

Поликарбонат не подвержен воздействию большинства органических и неорганических кислот, окислителей и восстановителей, алифатических углеводородов, кислотных и основных солей, жиров и смазочных масел, спиртов и моющих средств.В зависимости от толщины листа поликарбоната, коэффициент теплопередачи (К) составляет от 4,35-5,49 Вт/кв.м. Это ниже, чем коэффициент теплопередачи стекла 5,58-5,87 Вт/кв.м. Потери тепла в помещениях с поликарбонатным остеклением будут меньше, чем при использовании стекла. Таким образом, преимущества применения полимера вместо традиционного стекла позволяет в значительной мере сократить расходы на отопление зимой и кондиционирование летом. При этом звукозащитные характеристики стекла (28-34 дБ) и поликарбоната (26-34 дБ) практически одинаковы.

В зависимости от толщины листа поликарбоната, коэффициент теплопередачи (К) составляет от 4,35-5,49 Вт/кв.м. Это ниже, чем коэффициент теплопередачи стекла 5,58-5,87 Вт/кв.м. Потери тепла в помещениях с поликарбонатным остеклением будут меньше, чем при использовании стекла. Таким образом, применение полимера вместо традиционного стекла позволяет в значительной мере сократить расходы на отопление зимой и кондиционирование летом. При этом звукозащитные характеристики стекла (28-34 дБ) и поликарбоната (26-34 дБ) практически одинаковы.

Читайте также  Покрытие крыши виды материалов

Монолитный поликарбонат – применение и конструктивные возможности

Технические характеристики, свойства материала и значительные преимущества поликарбоната оносительно аналогичных материалов, позволяют успешное применение его в самых различных напревлениях и сферах производства. Высокие экологичные свойства позволяют применять его в пищевой промышленности, а высокопрочность, химическая стойкость, свето- и теплопроводность в других отраслях от тяжёлой до химической промышленности, очень востребован поликарбонат в строительстве.

Сферы применения:

– архитектурное остекление промышленных и административных зданий: банков, офисов, школ;
– безопасное защитное остекление в спортзалах, стадионах, музеях, больницах, тюрьмах;
– кровельные покрытия. Благодаря повышенной стойкости материала к неблагоприятным воздействиям окружающей среды, арочные кровельные конструкции из поликарбоната становятся все более популярными;
– пешеходные переходы, телефонные кабины, остановки;
– козырьки и навесы;
– рекламные щиты и витрины;
– указатели и дорожные знаки;
– защита от травматизма и воздействия химически агрессивных сред на промышленных объектах;
– прозрачные защитные щиты для сотрудников полиции;
– шумоподавляющие барьеры вдоль шоссе;
– рассеиватели для автомобильных фар.

Конструктивные возможности монолитного поликарбоната

Листы монолитного поликарбоната обладают достаточной гибкостью и легко поддаются термической и холодной формовке. Материал можно сверлить, резать, склеивать, подвергать сварке. При применении вакуумной металлизации и вакуумной формовки гарантированно получается хорошее воспроизведение деталей и форм. На монолитный поликарбонат можно нанести изображения любым способом: трафаретной печатью, окрашиванием, флексографией и гравировкой. А различные цвета материала позволяют различное декоративное оформление.
Легкий вес позволяет транспортировать и монтировать изделие с наименьшим привлечением технических и трудовых ресурсов.

Монолитный поликарбонат – это качественный современный материал с уникальными свойствами, техническими характеристиками и долгим от 15 лет сроком службы. Доступная цена и все преимущества обеспечили высокую востребованность и широкое применение.

Технические характеристики монолитного поликарбоната

Технические характеристики монолитного поликарбоната

Монолитный поликарбонат — сплошной лист из полимера без внутренних пустот, по характеристикам заменяющий обычное силикатное стекло. Имеет хорошую ударопрочность 20-21 кг. на м2, а также хорошо поглощает ультрафиолетовые лучи.Монолитный поликарбонат обладает гибкостью, прозрачностью и относительно низкой горючестью. Листовой монолитный поликарбонат является самым прочным из всех существующих на мировом рынке и производящихся в промышленных масштабах прозрачных материалов, что обеспечивает востребованность литого поликарбоната в большинстве производственных сфер деятельности. Фактический срок службы монолитного поликарбоната составляет 15 лет. Монолитный поликарбонат широко применяется в строительстве, автомобилестроении, производстве мебели, медицине, в производстве оружия, пищевой индустрии, производстве спортивных товаров и средств защиты, в компьютерной сфере: носители информации и множестве других сфер.
Поликарбонатные плиты имеют защитные свойства, предохраняющие их от воздействия солнечной радиации.

Цена на монолитный поликарбонат здесь.

Преимущества монолитного поликарбоната:

  • самая высокая прочность из промышленных прозрачных материалов (в 250 раз прочнее стекла)
  • относительно небольшой вес (в 10 раз легче стекла)
  • высокая степень прозрачности (до 88%)
  • защитные свойства: стойкость к воздействиям окружающей среды и воздействию химических препаратов
  • легкость в обработке, гибкость, пластичность, легкость очистки.

СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА

Предел прочности при растяжении

Предел текучести при растяжении

Удлинение в текучей стадии

Максимальное удлинение при разрыве

Модуль упругости при растяжении

Модуль упругости при изгибе

Предел текучести при изгибе

Твёрдость по Роквеллу

Диапазон температуры при длительном воздействии

Диапазон температуры при кратковременном воздействии

Температура теплового прогиба

Температура теплового размягчения

Коэффициент линейного термического расширения

СВЕТОПРОНИЦАЕМОСТЬ

Листы монолитного поликарбоната полностью отражают вредное ультрафиолетовое и большую часть инфракрасного излучения. При этом пропускается около 90% видимого спектра.

ХИМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ

Монолитный поликарбонат не реагирует со строительными материалами, неорганическими солями, метиловым спиртом и минеральными кислотами.

СТОЙКОСТЬ К КЛИМАТИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ

Листы монолитного поликарбоната выдерживают температурные режимы любых климатических зон.

ТЕРМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Диапазон температур, в пределах которого монолитного поликарбоната сохраняет свои свойства: от -75 до 100 0 С. Кроме того, материал может выдерживать кратковременный нагрев до 120 0 С. Температурное расширение монолитного поликарбоната больше чем у стекла. Это следует учитывать при установке листов.

Способы обработки монолитного поликарбоната

РЕЗКА. В большинстве случаев используется дисковая пила для прямых разрезов и ленточная пила или лобзик для резки по кривой линии. Возможна лазерная резка. Для резки с помощью высокоскоростных циркулярных пил, рекомендуемая скорость вращения диска — 4000 об./мин. Для резки необходимо использовать диски, изготовленные из быстрорежущей стали или армированные твердым сплавом.

СВЕРЛЕНИЕ производителя при помощи стационарного или мобильного сверлильного станка с использованием специальных сверл для легких металлов из быстрорежущей стали повышенной производительности. Необходимо следить, за гладкостью краев просверленного отверстия во избежание образования трещин. В случае глубокого сверления рекомендуется часто поднимать сверло с целью извлечения стружки и ограничения нагрева материала.

При ФРЕЗЕРОВАНИИ наилучшие результаты достигаются применением машин с фрезами небольшого диаметра и высокой скоростью вращения. Скорость вращения зависит от диаметра и количества канавок, при этом целесообразно применять охлаждение струёй воздуха. Необходимо предусмотреть удаление стружки. Фрезерование позволяет произвести следующие операции:

разрез; фрезерование выемок; гравировка; выравнивание кромки.

ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТИ. Срезанные края и матовую поверхность можно качественно отполировать с помощью полировального круга и полировочной пасты. Очистка поверхности материала производится теплой водой с применением мягкого моющего средства, не содержащего растворителей. Использование абразивных веществ не допускается.

ФОРМОВАНИЕ. Перед формованием лист необходимо просушить во избежание образования пузырей. Как правило, при большом содержании влаги достаточно 24 часов сушки. Охлаждение отформованных изделии производится равномерно и не слишком быстро во избежание внутренних напряжении изделия. Изделие необходимо оставить на матрице до его охлаждения до температуры 60-70 0 С. Отформованные и изделия перед их взаимодействием с растворителями, краской, липкой лентой должны быть подвергнуты термическому кондиционированию с целью снижения напряжений. Следует избегать перегрева и переохлаждения изделия и формы, большой скорости растяжения, превышения давления воздуха, соприкосновения формуемого листа с формой перед формованием при высокой температуре.

Свойства монолитного поликарбоната для светотехники

Листовой монолитный (сплошной) поликарбонат (ПК) является самым прочным из всех прозрачных материалов, существующих на мировом рынке и производящихся в промышленных масштабах. Уникальность эксплуатационных характеристик обеспечивает востребованность листового ПК в таких областях как автомобилестроение, строительство, военная техника, производство спортивного снаряжения, средств безопасности и антивандальных конструкций и, несомненно, рекламная индустрия.

Сырьевой поликарбонат (в виде гранул) представляет собой продукт поликонденсации дифенилолпропана и хлорангидрида угольной кислоты (фосгена) или диметилового эфира угольной кислоты (ДМУК). Использование ДМУК дает возможность перевести технологический процесс получения ПК из жидкой фазы в расплав, избавиться от экологически опасного фосгена и значительно увеличить объемы производства. Этот передовой метод уже используется на одном из заводов компании «General Electric Plastics» в Испании. Увеличение объема производства гранулированного ПК влечет за собой увеличение объема производства листового материала, что благотворно влияет на конъюнктуру мирового рынка и позволяет удовлетворить все повышающийся спрос (в том числе и в России) на прозрачные, полупрозрачные и цветные пластики.

Основными производителями многочисленных марок ПК являются компании: General Electric Plastics (США, торговая марка LEXAN), Dow Plastics (США, CALIBRE), Bayer (Германия, MAKROLON), Teijin Chemical (Япония, PANLITE), Sam Yang (Южная Корея, TRIREX). Из этих исходных материалов методами экструзии и соэкструзии (нанесение УФ-защитного слоя) изготавливаются все листовые ПК в странах Америки и Европы, а также в России.

В нашей стране листовой ПК представлен следующими популярными марками: Barlo PC, Barlo PC UVP с УФ-защитой (Бельгия), Makrolon (Германия), Lexan (Голландия, Австрия), Politec (Италия), Paltuf и Palsan (Израиль), Axxis-PC и Axxis-Sunlife с УФ-защитой (Бельгия), поликарбонат монолитный (Россия, г.Дзержинск) и другими.

Так как все листовые ПК изготавливаются практически из одинаковых по характеристикам марок сырьевого гранулята (у всех компаний-производителей ПК существует специальные экструзионные марки для производства монолитных и сотовых листов), основные свойства материалов разных производителей мало, чем отличаются друг от друга. В таблице 1 приведены физико-механические и эксплуатационные характеристики некоторых из них.

Таблица 1. Технические характеристики монолитного листового поликарбоната

Barlo PC, PC UVP

Модуль упругости при изгибе

Предел прочности при изгибе

Модуль упругости при разрыве

Предел прочности при разрыве

Удлинение при разрыве

Ударная вязкость по Шарпи образца с надрезом

Ударная вязкость по Шарпи образца без надреза

Ударная вязкость по Изоду образца с надрезом

Теплостойкость по методу Vicat

Температура прогиба (А)

Коэфф. линейного термического расширения

Макс.температура длительной тепловой нагрузки

Диэлектрич. постоянная, 50 Гц

Тангенс угла диэлектрич.потерь

Анализ данных таблицы 1 позволяет сделать вывод, что листовой ПК обладает уникально высокой ударопрочностью. В графе значений ударной вязкости образца без надреза указано: «без разрушений» — это означает, что образец листового ПК невозможно разрушить лабораторными методами. Если соотнести данные показателя ударной вязкости образца ПК с соответствующими показателями для других листовых материалов, например, для оргстекла 14-17 (без надреза) и 4-5 (с надрезом), для полисторола 5-6 (без надреза) и 1-2 (с надрезом), то можно приблизительно оценить величину этой физической характеристики в 900-1100 кДж/м² (без надреза). Эта величина иллюстрирует экстремальную ударопрочность материала. И действительно, листовой ПК невозможно разбить ни молотом, ни двухпудовой гирей. Даже, если в силу каких-либо внешних обстоятельств ударопрочность уменьшится в 3-5 раз, указанная физическая величина будет иметь настолько большое значение (200-300), что не возникнет ощутимого снижения прочности конструкционного элемента. Поэтому этот материал для использования в антивандальных строительных и рекламных конструкциях, несомненно, предпочтителен.

Читайте также  Экологичные материалы для внутренней отделки

Еще одна особенность листового ПК — высокая устойчивость к низким и высоким температурам. Диапазон температур уверенного использования очень широк — от —50°С до +150°С. Поэтому поликарбонат безоговорочно может применяться в любых самых сложных климатических условиях. В интерьере этот полимер также находит применение в случае эксплуатации изделий в режиме повышенных температур (например, в световых коробах с установленными в качестве световых источников лампами накаливания с избыточной теплоотдачей).

Для ПК характерны также высокая огнестойкость, чрезвычайно низкий уровень дымообразования при горении в условиях даже развитого пожара и низкая токсичность продуктов разложения, что является очень важными факторами эксплуатационной безопасности строительного объекта. Значение Кислородного индекса (процентное содержание кислорода в окружающей атмосфере, при которой материал начинает поддерживать устойчивое горение) составляет 28-30%. Это значит, что в воздушной среде (21% кислорода) поликарбонат не поддерживает горение и в соответствии с классификацией относится к группе самозатухающих полимеров. Совокупность всех этих качеств ставит листовой ПК в ряд материалов с наилучшими показателями противопожарной безопасности, причем стоит заметить, что эти свойства характерны для ПК без каких бы то ни было специальных антипирирующих добавок.

Поликарбонат обладает высокой стойкостью в отношении многих химически активных сред. Он не подвержен воздействию большинства неорганических и органических кислот, окислительных и восстановительных агентов, кислотных и основных солей, алифатических углеводородов, спиртов, моющих средств, жиров и смазочных масел. Химическая стойкость поликарбоната зависит от концентрации химикатов и от температуры окружающей среды при воздействии. После длительного нахождения в воде при температуре выше 60°С, например, ПК реагирует на контакт с некоторыми растворителями, водными и спиртовыми растворами щелочей, газообразным аммиаком и аминами.

Ниже представлены данные химической устойчивости ПК к некоторым веществам

Монолитный поликарбонат

Поликарбонатами называют группу термопластов, которые являются сложными полиэфирами угольной кислоты и двухатомных спиртов. Невзирая на то, что ранние описания данного материала датируются еще 19-ым веком, впервые полимеризированный карбонат был получен только в 1953 году немецким химиком Германом Шнеллом. Уникальные физические характеристики нового материала были беспрецедентными. До сих пор поликарбонат занимает одну из ведущих позиций на рынке строительных материалов, обладая самыми высокими показателями прочности среди всех прозрачных полимеров.

Сегодня используются два основных способа получения листов данного материала – при помощи литья либо экструзии. Экструзия позволяет получить более легкий сотовый поликарбонат. Он обладает хорошими теплоизоляционными и шумоподавляющими характеристиками. Второй способ производства позволяет получить монолитный поликарбонат, обладающий более высокой прочностью и светопроницаемостью. Остановимся подробнее именно на второй разновидности материала.

Особенности монолитного поликарбоната

Внешне данный материал очень напоминает традиционное силикатное стекло. Однако монолитный поликарбонат обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с ним:

  • прочность. Механическая устойчивость монолитного листового поликарбоната самая высокая среди всех промышленных прозрачных материалов. По этому показателю он превосходит стекло в 200 раз, а акрил и поливинилхлорид – в восемь раз.
  • Вес. Листовой поликарбонат монолитный в десять раз легче силикатного стекла такого же объема.
  • Простота обработки. Прозрачный монолитный поликарбонат обладает высокой пластичностью и гибкостью и легко подвергается резке или сверлению обычными инструментами.
  • Безопасность. При разрушении поликарбонатного материала не возникает трамвоопасных осколков.

Кроме того, как и многие синтетические полимеры, монолитный листовой поликарбонат отличается отличной химической и биологической устойчивостью, широким диапазоном эксплуатационных температур и высокой долговечностью (минимум 10-12 лет) при неизменных потребительских характеристиках.

Применение

Данный материал является практически универсальным. Уникальное сочетание механических и оптических характеристик, а также простота обработки и доступная стоимость обусловили широкую сферу его применения:

  • при изготовлении ударопрочных защитных остеклений и заграждений (лист толщиной 12 мм не пробивает даже пистолетная пуля), экранов для промышленных станков, защитных касок и очков, щитов для подразделений охраны, банковских стоек и банкоматов;
  • в городской инфраструктуре для обустройства вандалоустойчивых остановок общественного транспорта, навесов, телефонных будок, защитных козырьков и так далее;
  • при остеклении поездов, самолетов, катеров и других транспортных средств, а также для создания прозрачных половых покрытий и ступеней;

Характеристика монолитного поликарбоната окажется неполной без рассмотрения конкретных физическо-химических особенностей и отличий материала.

По данным таблицы 1 можно сделать вывод о том, что материал обладает высокими показателями ударной прочности. Графа, в которой указаны значения ударной вязкости материала без надреза, указывает на то, что под воздействием лабораторных методов и приемов разрушения исследуемого образца не произошло. Если сопоставить результаты исследований поликарбоната, оргстекла и полистирола, как с надрезом, так и без него, то можно оценить характеристику этой физической величины в 900-1100 кДж/м 2 (без надреза). Полученная величина свидетельствует об экстремальной ударопрочности материала. В экспериментальных и реальных условиях листы монолитного поликарбоната не поддаются воздействию большой физической силы, с ними не справится человек с молотом или двухпудовой гирей. И если под воздействием определенных внешних обстоятельств произойдет снижение показателя ударной прочности материала в несколько раз (от 3-х до 5-ти), то на уровне отметки 200-300 кДж/м 2 не возникнет ощущения хрупкости и неустойчивости конструкции. Именно благодаря этой функции монолитный поликарбонат все чаще выбирают строители для рекламных и уличных конструкций, чтобы предотвратить действия вандалов и разрушение изделия под влиянием погодно-климатических условий.

Важной особенностью материала является устойчивость к перепадам температур, он способен выдержать как проявление высоких значений, от –50°С, так и низких, до +120°С. Поэтому его спокойно можно использовать в суровых условиях. В быту он также часто применяется в зоне повышенного нагрева, например, в световых коробах ламп накаливания.

Еще одним преимуществом поликарбоната являются высокие показатели огнестойкости, а при горении ему не свойственно выделять много дыма. Продукты разложения материала отличаются низкой токсичностью, и серьезного вреда для здоровья человека не представляют. Эти факторы являются очень важными при эксплуатации зданий и сооружений, вот почему этот вид пластика очень часто используется в строительстве и широко применяется в бытовой сфере. Кислородный индекс – показатель, характеризующий процентное содержание в окружающей среде кислорода, при достижении которого вещество начинает поддерживать устойчивое горение. Так вот, у поликарбоната его значение составляет 28-30%. Это означает, что он относится к категории самозатухающих полимеров, то есть не поддерживающих горение в воздухе. Хорошие показатели пожаробезопасности материала расширяют сферу его применения, кстати, они естественны для него и характерны без применения антипирирующих добавок.

Устойчивость к воздействию химических соединений, в том числе агрессивных – качество, которое свойственно изделиям из данного вида пластика. На них не оказывают влияния многие органические кислоты, окислительно-восстановительные агенты, кислотные и основные соли, алифатические углеводороды, спирты, моющие средства, жиры и смазочные масла. Во многом показатели стойкости зависят от окружающих факторов, времени воздействия и концентрации химикатов. Поликарбонат после длительного контакта с водой выше 60°С начинает реагировать на некоторые растворители, водные и спиртовые растворы щелочей, амины и газообразный аммиак.

В таблице представлены значения химической устойчивости поликарбоната к некоторым веществам.

» + » — стойкий, » » — не стойкий

Cтойкость

Стойкость

Стойкость

Эксплуатационные характеристики

Листовой поликарбонат – отличная замена силикатного стекла, из него изготавливают защитное остекление. Наряду с этим он по некоторым характеристикам превосходит традиционный материал для окон, в особенности по весу, теплоизоляции и звукопропускной способности. В таблице 2 представлен сравнительный анализ данных обоих материалов из расчёта на 1 м 2 .

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: