Поликарбонат что за материал. Поликарбонат: что это такое и для чего он может использоваться? Гаражные строения из поликарбоната

2017-03-17T10:20:31+03:00

Сегодня мы с вами рассмотрим свойства поликарбоната. Это очень важная и полезная тема, особенно для тех, кто только начал изучать и знакомиться с замечательным материалом под названием поликарбонат.

Поликарбонат, на первый взгляд, может показаться довольно простым и не требующим к себе особого внимания материалом. Но это далеко не так.

Любой поликарбонат, будь то сотовый или монолитный, довольно сложный как физически, так и химически полимер, и незнание основных свойств поликарбоната может сыграть злую шутку с теми, кто занимается ним и пренебрегает знаниями в данной области. Очень много ошибок при применении и монтаже данного материала допускается только потому, что не были изучены должным образом все его свойства, и в большинстве случаев получалось, что по истечении малого периода времени, приходили в негодность. Именно поэтому, многие «горе-умельцы», утверждают, что поликарбонат плохой и не долговечный материал.

Свойства поликарбоната

Внимательно изучите данный материал и многие ошибки, которые допускаются при выборе, монтаже и уходе за поликарбонатом Вам будут ни по чем.

И так приступим…

Физические характеристики

Как известно, к физическим параметрам относятся все внешние показатели материалов: ширина, длина, высота, толщина и тд. Все эти параметры, для удобства сведены в таблицы, которые представлены ниже.

Таблица 1: Сотовый поликарбонат (основные характеристики)

Таблица 2: Монолитный поликарбонат (основные характеристики)

Светопропускающие и светопрозрачные свойства

Безусловно, лидером во всем мире по светопропусканию и прозрачности является стекло. Его степень пропускаемости света стремится к 100%. Что же касается поликарбоната? Здесь не все однозначно, так как есть и его представители.

Относительно монолитного полимера, если его сравнивать со стеклом, то их параметры по прозрачности практически не отличаются. Разница составляет лишь 5%, то есть у литого прозрачного (промышленного) поликарбоната прозрачность составляет 95%. В современных лабораториях, научились очищать поликарбонат от примесей практически на 100%, что дало возможность изготавливать из него очки, лабораторные линзы, оптику для фар, и даже лобовые стекла для самолетов. То есть монолитный поликарбонат в данной сфере практически является прямым конкурентом стекла.

Что же касается сотового поликарбоната, то его светопропускаемые свойства значительно ниже стекла и могут достигать 86% в прозрачных листах. Цветные его представители могут опускаться до светопропускаемости в 25%, что очень хорошо для затенения пространства непосредственно под поликарбонатом. О светопрозрачности данного материала говорить не приходится, так как сотовый поликарбонат отлично рассеивает и преломляет попадающие на его поверхность лучи. Таким образом, данный материал как бы размывает находящиеся за ним объекты. Данное свойство дает возможность использовать сотовый поликарбонат не только в покрывающих пространство конструкциях, но и в перегородках, простенках и других отгораживающих изделиях.

Таблица 3: Светопропускаемость сотового поликарбоната, %

Теплоизоляционные свойства

Любой поликарбонат, хоть монолитный, хоть сотовый, значительно хуже пропускают через себя тепло, нежели стекло или оргстекло, а соответственно, способны дольше сохранять тепло внутри помещений. Конечно, у монолитного поликарбоната данный показатель не на много выше, всего на 15-20% по сравнению со стеклом, но вот у сотового этот показатель заметно выше. Так сотовый поликарбонат 4 мм приравнивается по всем показателям к обычному остеклению, а поликарбонат 6-8 мм сравним со стеклопакетом. Данный эффект достигается за счет присутствия в сотах воздуха, а как известно изолированный воздух является отличным теплоизолятором. Что же тут говорить о показателях теплопроводности у сотовых поликарбонатов выше 10 мм или с усиленной структурой, которая делит соты еще на несколько частей. Да они просто зашкаливают. Но, как бы то ни было, нужно знать, что данный эффект достигается при заклеенных торцевыми лентами сот и надетых на них .

Таблица 4: Показатели коэффициента теплопроводности у стекла и поликарбоната

Малый удельный вес

Обычный литой поликарбонат вдвое меньше весит, чем стекло и практически одинаково с оргстеклом. Но это литой поликарбонат. А что же касается сотового?

А вот сотовый поликарбонат почти в 10 (десять) раз меньше весит стекла и в 5 раз меньше оргстекла аналогичной толщины. Это, свойство поликарбоната, конечно, дает свои преимущества. Таким образом, каркасы или основа для сотового поликарбоната может быть изготовлена в облегченном варианте, соответственно, и затраты на материалы будут меньше. К этому можно еще добавить, что малый вес листов сотового поликарбоната позволяет свободно производить монтаж без дополнительных подъемных механизмов, с минимальным количеством рабочей силы. В свою очередь, это дает дополнительную возможность дизайнерам создавать причудливые и замысловатые конструкции, а монтерам легко их собирать.

Таблица 5: Сравнение удельного веса (кг/м2) поликарбоната

Защита от ультрафиолета

Поликарбонат, как и любой другой полимер, не устойчив к воздействию прямых солнечных лучей, в частности к ультрафиолету, и способен быстро разрушаться. Да, такова природа всех пластиков.

Но не стоит расстраиваться по данному поводу. Эту проблему уже давно решили, еще в 70-х годах прошлого столетия. Ученные долго проводили различные эксперименты по повышению устойчивости поликарбоната к солнечным лучам. Одним из верных и не дорогостоящих решений, было принято наносить соэкскрузионным способом (вживление частиц) на лицевую поверхность поликарбоната. Впоследствии, лицевая поверхность устанавливается по направлению к солнцу. Данный слой не пропускает ультрафиолетовые лучи и тем самым уберегает поликарбонат от губительного излучения. Теперь у поликарбоната есть еще одно свойство – защита от ультрафиолета.

Стоит обратить внимание на то, что некоторые производители, в основном из дешевого сегмента товаров, не соэкскрузируют УФ слой, а напыляют его. Это не есть хорошо, так как данный слой, в процессе эксплуатации истирается частичками песка и пыли находящихся в воздухе. Этот процесс ускоряется в ветреную погоду. Естественно, такой поликарбонат служит не долго и в течении 2-3 лет приходит в негодность.

В последние годы, в поликарбонат, при его производстве, стало возможным добавлять различные добавки со стабилизаторами от уф-излучения. Но из-за дороговизны таких добавок поликарбонат получается довольно дорогим. Поэтому такой поликарбонат, в основном используется в авио- и автостроении.

Ударная прочность

Вряд ли вы найдете прозрачный строительный материал крепче поликарбоната. Хоть поликарбонат и легче стекла, но он более чем в 200 раз крепче его. Конечно, можно было бы назвать конкурентом поликарбоната в этом плане оргстекло или акрил, но и они уступают ему, так как в 10 раз слабее его.

Это свойство поликарбонат имеет благодаря своей вязкости. Были проведены испытания между монолитным поликарбонатом и акрилом толщиной 8 мм. Были взяты пластины размерами 50х50 см. В испытании принимали участие: стандартный строительный молоток, бита, мощный пневматический пистолет 5,5мм и дробовик 16мм. Все предметы использовались на расстоянии, не превышающем 3 м. В результате, не одна акриловая пластина не прошла испытание, в то время, как поликарбонатная пластина осталась целой, правда, с незначительными повреждениями.

Еще одним не маловажным и полезным фактом можно считать то, что при разрушении, хотя это бывает и редко, поликарбонат не оставляет опасных режущих осколков, которые образуются при разрушении стекла или акрила.

И помните, качественный поликарбонат не разрушается градом. Да, после серьезного града, к примеру с куриное яйцо, могут остаться незначительные вмятины и царапины, но не сквозные отверстия. Отверстия появляются на некачественном поликарбонате или на поликарбонате, который прослужил 15-20 лет и за время службы верхний уф-слой просто пришел в негодность, что и привело к утере первоначальных свойств поликарбоната.

Пожаробезопасность

Такая характеристика как огнестойкость, является чуть ли не самой важной вещью при сдаче любого строительного объекта и чем выше огнестойкость того или иного материала тем, соответственно, и выше его безопасность.

Так вот, поликарбонат является одним из самых безопасных пластиков по пожаробезопасности. В открытом огне он горит очень слабо, можно даже сказать не горит, а плавится. При плавлении образуется специфическая паутинообразная масса, которая не стекает вниз, как многие пластики. Без источника возгорания поликарбонат практически сразу затухает. Про поликарбонат можно сказать, что он самозатухающий материал. При горении и плавлении не выделяет едких и отравляющих веществ.

На многих сайтах, в качестве примера свойства поликарбоната в стойкости к огню, можно увидеть видео горения акрила и поликарбоната. Возможно, это в какой-то степени и наглядно. Но вы сами можете поэкспериментировать и лишний раз убедиться в правоте выше написанного, если произведете некоторые действия. Наверняка, в любой фирме продающей или монтирующей поликарбонат имеются не нужные его отходы, попросите у них кусочек качественного, брендированного поликарбоната и попробуйте его поджечь спичками или зажигалкой. Пока вы будете держать поликарбонат над пламенем, он и будет гореть, но только стоит вам убрать пламя от кусочка поликарбоната, как он сразу же потухнет. Это и будет свидетельством пожаробезопасности поликарбоната.

Кстати, по европейским нормам и классификациям поликарбонат по пожаробезопасности относится к категории В1 – трудно воспламенимые материалы.

Стойкость к атмосферным воздействиям

Как уже было сказано выше, поликарбонат отлично противостоит граду и способен при помощи УФ-защиты противостоять солнечным лучам. Кроме того, изделия из данного полимера способны выдерживать перепад температур от -40°С и аж до +120°С без видимых деформаций, во всяком случае так заявляют производители поликарбоната и что самое интересное, все свойства поликарбоната будут в данном диапазоне работать. Из практики же можно сказать точно, что данный материал выдерживает температуру -35°С зимой и до +65°С летом, просто выше температуры летом не бывает. выдерживают обработку кипятком на промышленных заводах (молокозаводы, пивзаводы, винзаводы, заводы по розливу минеральных вод), а это температура порядка +100°С, хотя и кратковременно. То есть, заявленные производителями параметры можно, в принципе, считать действительными.

Стоит добавить, что в последнее время при производстве поликарбоната, многие компании стали обрабатывать листы на внутренней поверхности покрытием «no drop», благодаря которому, при конденсации воздуха, на поликарбонате продолжительное время не образуются капли большого размера. Это свойство хорошо тем, что поликарбонат в любую погоду остается одинаково прозрачным.

Акустические свойства

Поликарбонат является хорошим поглотителем шума. Некоторые его панели способны поглотить шум более 45 dB (децибел). Общепризнанный факт, что человек спокойно воспринимает шум до 60 dB, способен перенести шум от 60 dB до 90 dB, но вот шумы выше 90 dB для человеческого уха могут стать разрушительными. Поэтому снижение при помощи поликарбоната шумов на 45 dB – это довольно ощутимо. Если вы живете в большом городе, то наверняка обращали внимание на высокие шумозащитные экраны вдоль автомагистралей, они обычно изготавливаются из поликарбоната. При возможности, остановитесь где-нибудь возле края такого экрана и зайдите за него, вы сразу же ощутите значительное снижение шума идущего от проезжей части.

Таблица 6:

Стойкость к химическим воздействиям

Поликарбонат устойчив к большинству химических веществ, что дает возможность применять при уходе за ним многие моющие вещества. К таким веществам относятся растворы солей, насыщенных углеводов, минеральных кислот (притом, весьма насыщенных) и практически всего спектра спиртов.

Да, одним из свойств поликарбоната является его химическая устойчивость к многим химическим веществам, но нужно так же и знать, что существует ряд химических веществ оказывающих и разрушительный эффект на поликарбонат. К таким веществам относятся: кетоны, альдегиды, щелочи, хлорированные углеводороды, агрессивные кислоты. Так же на поликарбонат могут оказывать воздействие сложные эфиры и ароматические углеводороды. Эта информация особенно будет полезна при подборе очищающих средств для оттирания с поверхности поликарбоната красок, лаков и герметиков.

Ну, а при старайтесь избегать применения химических веществ. Самым простым, проверенным и надежным моющим средством для поликарбоната является растворенное в воде хозяйственное мыло. При мытье используйте мягкую тряпку, и если у вас сразу не получится что-либо таким раствором отмыть, то залейте данным раствором на 5-10 мин загрязненное место, и оно обязательно отмоется.

Высокая несущая способность

Одним из свойств поликарбоната является его высокая несущая способность. Это по большей части обусловлено его прочностью. Как известно, для монтажа любых строительных пластиковых панелей требуется правильная обрешетка, дабы равномерно распределить вес нагрузки на всю конструкцию. Поликарбонатные листы не являются исключением в данном случае. Что бы не описывать для каждой толщины сотового и монолитного поликарбоната параметры обрешетки, все данные для удобства были сведены в таблицы.

Таблица 7: Обрешетки под сотовый поликарбонат при различных нагрузках


В таблице ниже приведены примеры обрешетки для монолитного поликарбоната различных снеговых регионов. Параметры снеговых нагрузок по регионам вы можете свободно найти в интернете. Просто вывешивать в данной статье карту нет смысла. Все параметры таблицы приведены исходя из стандартных размеров листов 3,05х2,05 и для удобства поделенных на равные 2 (две) или 3 (три) части по ширине листа, то есть на 1,02 и 0,7 соответственно.

Таблица 8: Обрешетки под монолиитный поликарбонат при различных нагрузках

Гибкость панелей

Еще одним потрясающим свойством поликарбоната является его способность гнуться в холодном состоянии, то есть без нагрева. Благодаря этому свойству, современные дизайнеры придают прозрачным конструкциям всевозможные архитектурные формы. В этом плане, у поликарбоната, конечно же, нет никаких конкурентов, и если вы захотели прозрачное сооружение сложной геометрической формы, тогда поликарбонат это будет единственное решение вашей задачи.

Но все же, поликарбонат не резиновое вещество, и естественно, имеет свои допустимые радиусы изгиба. Пренебрегать ними не стоит, так как изогнув поликарбонат более положенных параметров можно разрушить защитный УФ-слой и внутреннюю структуру поликарбоната, что, в конечном счете, уменьшит срок службы полимера.

Таблица 9: Радиус изгиба различных панелей поликарбоната

Простота подготовки, сборки и монтажа

Если не вдаваться в детали самого монтажа, то можно с уверенностью сказать, что поликарбонат спокойно может монтировать бригада из 2-3 человек. При этом понадобится минимальный набор инструментов: шуруповерт, дрель, маленькая болгарка, канцелярский нож и отвертка, типичный набор любого строителя. Такая бригада вполне может улаживать даже самые длинные 12-ти метровые листы поликарбоната.

Конечно, все это очень просто в теории. На практике, такой бригаде обязательно нужно будет изучить все свойства поликарбоната и основные правила его . В принципе, в самом монтаже ничего сложного нет, вопрос только в четком и последовательном исполнении всех инструкций. При этом, обязательно, нужно помнить одно самое главное правило: сто раз отмерь, один раз отрежь.

Срок эксплуатации

Если после покупки, поликарбонат правильно транспортировался, хранился, а потом был правильно смонтирован, то его минимальный срок службы будет соответствовать заявленному сроку производителя.

Обычно производители дают гарантию на поликарбонат 10 лет, а некоторые даже 15 лет. И данные заявления реально соответствуют действительности. Но есть одно НО. За поликарбонатом еще нужен и правильный уход. Его периодически нужно мыть, хотя бы 2 раза за сезон (весной и осенью) и регулярно проводить технический осмотр (один раз в 1-2 года) на предмет целостности всех комплектующих элементов, использованных при монтаже. При необходимости производить ремонт или замену вышедших из строя элементов. В практике известны случаи, когда при должном уходе и своевременном обслуживании изделия из поликарбоната служили более 20 лет.

Ну, вот на сегодня все. Мы с вами рассмотрели основные свойства поликарбоната. Узнали некоторые тонкости выбора, монтажа и ухода за ним. Надеемся, что данная информация была для вас своевременна и полезна.

Оставляйте свои лайки, комментируйте данный пост, задавайте интересующие вас вопросы и вносите свои предложения. Мы же постараемся ответить на все вопросы и своевременно отреагировать на комментарии и предложения.

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ПОЛИКАРБОНАТЫ , сложные полиэфиры угольной кислоты и дигидроксисоединений общей формулы [-ORO-C(O)-] n , где R-ароматические или алифатич. остатоколо Наибольшее пром. значение имеют ароматические ПОЛИКАРБОНАТЫ (макролон, лексан, юпи-лон, пенлайт, синвет, поликарбонат): гомополимер формулы I на основе 2,2-бис-(4-гидроксифенил)пропана (бисфенола А) и смешанные ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А и его замещенных-3,3»,5,5»-тетрабром- или 3,3»,5,5»,-тетраметилбисфено-лов А (формула II; R = Br или CH 3 соответственно).



Свойства. ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А (гомополикарбо-нат) - аморфный бесцв. полимер; молекулярная масса (20-120) 10 3 ; обладает хорошими оптический свойствами. Светопропускание пластин толщиной 3 мм составляет 88%. Температура начала деструкции 310-320 0 C. растворим в метиленхлориде, 1,1,2,2-тетрахлорэтане, хлороформе, 1,1,2-трихлорэтане, пиридине, ДМФА, цикло-гексаноне, не растворим в алифатич. и циклоалифатич. углеводородах, спиртах, ацетоне, простых эфирах.

Физ.-механические свойства ПОЛИКАРБОНАТЫ зависят от величины молекулярной массы. ПОЛИКАРБОНАТЫ, молекулярная масса которых менее 20 тысяч,-хрупкие полимеры с низкими прочностными свойствами, ПОЛИКАРБОНАТЫ, молекулярная масса которых 25 тысяч, обладают высокой механические прочностью и эластичностью. Для ПОЛИКАРБОНАТЫ характерны высокое разрушающее напряжение при изгибе и прочность при действии ударных нагрузок (образцы ПОЛИКАРБОНАТЫ без надреза не разрушаются), высокая стабильность размеров. При действии растягивающего напряжения 220 кг/см 2 в течение года не обнаружено пластич. деформации образцов ПОЛИКАРБОНАТЫ По диэлектрическая свойствам ПОЛИКАРБОНАТЫ относят к среднечастотным диэлектрикам; диэлектрическая проницаемость практически не зависит от частоты тока. Ниже приведены некоторые свойства ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А:

Плотн. (при 25 0 C), г/см 3

T. стекл., 0 C

T. размягч., 0 C

Ударная вязкость по Шарпи (с надрезом), кДж/м 2

КДж/(кг К)

Теплопроводность, Вт/ (м K)

Коэф. теплового линейного расширения, 0 C -1

(5-6) 10 -5

Теплостойкость по Вика, 0 C

e (при 10-10 8 Гц)

Электрич. прочность (образец толщиной 1-2 мм) кВ/м

при 1 МГц

при 50 Га

0,0007-0,0009

Равновесное влагосодержание (20 0 C, 50%-ная относит. влажность воздуха), % по массе

Макс. поглощение воды при 25 0 C, % по массе

ПОЛИКАРБОНАТЫ характеризуются невысокой горючестью. Кислородный индекс гомополикарбоната составляет 24-26%. Полимер биологически инертен. Изделия из него можно эксплуатировать в интервале температур от - 100 до 135 0 C.

Для снижения горючести и получения материала с величиной кислородного индекса 36-38% синтезируют смешанные ПОЛИКАРБОНАТЫ (сополимеры) на основе смеси бисфенола А и 3,3»,5,5»-тетрабромбисфенола А; при содержании последнего в макромолекулах до 15% по массе прочностные и оптический свойства гомополимера не изменяются. Менее горючие сополимеры, имеющие также более низкое дымовыделение при горении, чем у гомополикарбоната, получены из смеси бисфенола А и 2,2-бис-(4-гидроксифенил)-1.1 -дихлорэтилена.

Оптически прозрачные ПОЛИКАРБОНАТЫ, обладающие пониж. горючестью, получены при введений в гомополикарбонат (в кол-ве менее 1%) солей щелочных или щел.-зем. металлов ароматические или алифатич. сульфокислот. Например, при содержании в гомополикарбонате 0,1-0,25% По массе дикалиевой соли дифенилсульфон-3,3»-дисульфокислоты кислородный индекс возрастает до 38-40%.

Температуру стеклования, устойчивость к гидролизу и атмосферо-стойкость ПОЛИКАРБОНАТЫ на основе бисфенола А повышают введением в его макромолекулы эфирных фрагментов; последние образуются при взаимодействии бисфенола А с дикарбоновыми кислотами, например изо- или терефталевой, с их смесями, на стадии синтеза полимера. Полученные таким образом полиэфир-карбонаты имеют т. стекл. до 182 0 C и такие же высокие

оптический свойства и механические прочность, как у гомополикарбоната. Устойчивые к гидролизу ПОЛИКАРБОНАТЫ получают на основе бисфенола А и 3,3»,5,5»-тетраметилбисфенола А.

Прочностные свойства гомополикарбоната возрастают при наполнении стекловолокном (30% по массе): 100 МПа, 160 МПа, модуль упругости при растяжении 8000 МПа.

Получение. В промышленности ПОЛИКАРБОНАТЫ получают тремя методами. 1) Переэтерификация дифенилкарбоната бисфенолом А в вакууме в присутствии оснований (например, метилата Na) при ступенчатом повышении температуры от 150 до 300 0 C и постоянном удалении из зоны реакции выделяющегося фенола:


Процесс проводят в расплаве (см. Поликонденсация в расплаве)по периодической схеме. Получаемый вязкий расплав удаляют из реактора, охлаждают и гранулируют.

Достоинство метода - отсутствие растворителя; основные недостатки - невысокое качество ПОЛИКАРБОНАТЫ вследствие наличия в нем остатков катализатора и продуктов деструкции бисфенола А, а также невозможность получения ПОЛИКАРБОНАТЫ с молекулярная масса более 50000.

2) F осгенирование бисфенола А в растворе в присутствии пиридина при температуре 25 0 C (см. Поликонденсация в растворе). Пиридин, служащий одновременно катализатором и акцептором выделяющегося в реакции HCl, берут в большом избытке (не менее 2 молей на 1 моль фосгена). Растворителями служат безводные хлорорганическое соединения (обычно метиленхло-рид), регуляторами молекулярной массы - одноатомные фенолы.

Из полученного реакционное раствора удаляют гидрохлорид пиридина, оставшийся вязкий раствор ПОЛИКАРБОНАТЫ отмывают от остатков пиридина соляной кислотой. Выделяют ПОЛИКАРБОНАТЫ из раствора с помощью осадителя (например, ацетона) в виде тонкодисперсного белого осадка, который отфильтровывают, а затем сушат, экструди-руют и гранулируют. Достоинство метода - низкая температура процесса, протекающего в гомог. жидкой фазе; недостатки-использование дорогостоящего пиридина и невозможность удаления из ПОЛИКАРБОНАТЫ примесей бисфенола А.

3) Межфазная поликонденсация бисфенола А с фосгеном в среде водной щелочи и органическое растворителя, например метиленхлорида или смеси хлорсодержащих растворителей (см. Межфазная поликонденсация):


Условно процесс можно разделить на две стадии, первая -фосгенирование динатриевой соли бисфенола А с образованием олигомеров, содержащих реакционноспособные хлор-формиатные и гидроксильные концевые группы, вторая -поликонденсация олигомеров (катализатор-триэтиламин или четвертичные аммониевые основания) с образованием полимера. В реактор, снабженный перемешивающим устройством, загружают водный раствор смеси динатриевой соли бисфенола А и фенола, метиленхлорид и водный раствор NaOH; при непрерывном перемешивании и охлаждении (оптим. температура 20-25 0 C) вводят газообразный фосген. После достижения полной конверсии бисфенола А с образованием олигокарбо-ната, в котором молярное соотношение концевых групп COCl и ОН должно быть больше 1 (иначе поликонденсация не пойдет), подачу фосгена прекращают. В реактор добавляют триэтиламин и водный раствор NaOH и при перемешивании осуществляют поликонденсацию олигокарбоната до исчезновения хлорформиатных групп. Полученную реакционное массу разделяют на две фазы: водный раствор солей, отправляемый на утилизацию, и раствор ПОЛИКАРБОНАТЫ в метиленхлориде. Последний отмывают от органическое и неорганическое примесей (последовательно 1-2%-ным водным раствором NaOH, 1-2%-ным водным раствором H 3 PO 4 и водой), концентрируют, удаляя метиленхлорид, и выделяют ПОЛИКАРБОНАТЫ осаждением или посредством перевода из раствора в расплав с помощью высококипящего растворителя, например хлорбензола.

Достоинства метода - низкая температура реакции, применение одного органическое растворителя, возможность получения ПОЛИКАРБОНАТЫ высокой молекулярной массы; недостатки - большой расход воды для промывки полимера и, следовательно, большой объем сточных вод, применение сложных смесителей.

Метод межфазной поликонденсации получил наиболее широкое распространение в промышленности.

Переработка и применение. П. перерабатывают всеми известными для термопластов способами, однако гл. обр. - экструзией и литьем под давлением (см. Полимерных материалов переработка)при 230-310 0 C. Выбор температуры переработки определяется вязкостью материала, конструкцией изделия и выбранным циклом литья. Давление при литье 100-140 МПа, литьевую форму подогревают до 90-120 0 C. Для предотвращения деструкции при температурах переработки ПОЛИКАРБОНАТЫ предварительно сушат в вакууме при 115 5 0 C до содержания влаги не более 0,02%.

ПОЛИКАРБОНАТЫ широко применяют как конструкц. материалы в автомобилестроении, электронной и электротехн. промышленности, в бытовой и мед. технике, приборо- и самолетостроении, пром. и гражданском стр-ве. Из ПОЛИКАРБОНАТЫ изготовляют прецизионные детали (шестерни, втулки и др.), осветит. арматуру, фары автомобилей, защитные очки, оптический линзы, защитные шлемы и каски, кухонную утварь и т. п. В мед. технике из ПОЛИКАРБОНАТЫ формуют чашки Петри, фильтры для крови, различные хирургич. инструменты, глазные линзы. Листы из ПОЛИКАРБОНАТЫ применяют для остекления зданий и спортивных сооружении, теплиц, для производства высокопрочных многослойных стекол - триплек-сов.

Мировое производство ПОЛИКАРБОНАТЫ в 1980 составило 300 тысяч т/год, производство в СССР-3,5 тысяч т/год (1986).

Литература: Шнелл Г., Химия и физика поликарбонатов, пер. с англ., M., 1967; Смирнова О. В., Ерофеева С. Б., Поликарбонаты, M., 1975; Sharma C. P. [а. о.], "Polymer Plastics", 1984, v. 23, № 2, p. 119 23; Factor A., Or Undo Ch. M., "J. Polymer Sci., Polymer Chem. Ed.", 1980, v. 18, № 2, p. 579-92; Rathmann D., "Kunststoffe", 1987, Bd 77, № 10, S. 1027 31. В. В. Америк.

Химическая энциклопедия. Том 3 >>

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;
  • сотовый.

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 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.

Еще один вариант — волновой профилированный поликарбонат

Сотовый поликарбонат

Конструктивно – 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

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 характеристики Ед. измерения SafPlast Novattro Bayer Makrolon "Полигаль" PlastiLux Sunnex
Расстояние между ребрами мм 6 6 5,8 5,7
Удельный вес кг/м2 0,75 0,8 0,65 0,79
Светопроницаемость % 84-87 81 82 86
Минимальный радиус изгиба мм 700 750 800 700
Сопротивление теплопередаче м2°C/в 5,8 4,6 2,56 3,9

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.

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.

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 . 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.

Поликарбонат представляет собой бесцветный твердый полимерный пластик. В производстве используется в виде гранул. Он отличается легкостью, высокой прочностью, прозрачностью, пластичностью, морозостойкостью и долговечностью.

Также данный материал является хорошим диэлектриком. Поликарбонаты с химической точки зрения – синтетические полимеры.

Особые свойства поликарбоната достигаются благодаря уникальной структуре его макромолекул. Так как поликарбонат является термопластом (термопластичным полимером) при затвердевании он способен восстанавливать свои свойства.

Стоит отметить, что такой материал, может быть, подвергнут многократной переработке, что делает его экологически привлекательным. Поликарбонат делают изполикарбонатных гранул по принципуэкструзии. Нанесенный УФ-защитный слой оказывает надежную защиту от прямых солнечных лучей.

Поликарбонатные листы пользуются огромной популярностью для устройства , благодаря своим уникальным эксплуатационным свойствам, а также широкому спектру применения. К основным достоинствам поликарбоната можно отнести:

  • легкость;
  • прозрачность;
  • простой монтаж;
  • прочность;
  • гибкость;
  • простоту обработки;
  • стойкость к негативным воздействиям окружающей среды и химических элементов;
  • звуко- и теплоизоляцию;
  • безопасность.

Поликарбонат бываетсотовым и монолитным. Сотовый поликарбонат широко применяется в строительстве, так как это достаточно легкий, но в тоже время прочный материал. Достаточная пластичность и высокая ударопрочность позволяет получать изделия с тонкими стенками, не теряя основных свойств.

Менее распространенным считается монолитный поликарбонат. Он представляет собой сплошную пластину, которая используется при облицовке различных строительных объектов. Изделия получаются достаточно прочными к различным ударам и снимают необходимость использовать металлический каркас.

Поликарбонатные листы благодаря своей гибкости являются идеальным материалом для перекрытия даже самых сложных с геометрической точки зрения сооружений. Монтаж поликарбонатных плит не составит особого труда. Используются удобные поликарбонатные профили, которые имеют ту же цветовую гамму и механические свойства. Листы прекрасно поддаются обработке обыкновенными режущими инструментами.

Гранулы поликарбоната являются главным сырьем для изготовления листового ПК. Листовой полимер широко используется при производстве световой техники, деталей сцепления, деталей машиностроения и электрических деталей.

Также без использования поликарбоната нельзя обойтись в строительстве, производстве мебели, изготовлении оружия, средств защиты и спортивных товаров, носителей информации и т.д. Очень часто поликарбонат используется в качестве заменителя стекла. Дачники используют такой материал для оборудования и парников.

Поликарбонат имеет высокую прочность и может быть разной степени прозрачности и различных цветов. Поликарбонатные изделия характеризируются высокой степенью пожаробезопасности. Во время воздействия огня на полимер, он не горит, а плавится и при этом, не выделяя токсических веществ.

Является полностью экологически чистым материалом. Он создан на основе солей угольной кислоты, которая неспособна наносить вред окружающей среде. При взаимодействии с огнем в воздух не выделяются пары тяжелых металлов и другие вредные вещества. Безопасность полимера объясняется тем, что он используется в таких отраслях как медицина и пищевая промышленность.

Видео: