Поликарбонат: что это такое и для чего он может использоваться? Поликарбонат – что это за материал и где его используют Поликарбонат, что это такое, сотовый поликарбонат размеры, применение, способы резки, крепления.

В индустриальном и частном строительстве полимерные изделия стали применять еще в 70е прошедшего столетия. Полувековая практика доказала и на деле подтвердила многочисленные преимущества использования синтетической продукции. Однако не все еще знакомы с ее вескими приоритетами.

Более того, есть люди, вообще не представляющие, что такое поликарбонат, какими техническими характеристиками и технологическими плюсами он привлекает строителей, как в конструкциях и сооружениях работает совсем не новый, но не всем еще известный материал.

Чтобы получить полноценные ответы на интересующие вопросы, стоит разобраться со спецификой полимерного продукта и особенностями его производства.

Популярность и востребованность поликарбоната в строительстве обоснована рядом приоритетных качеств, свойственных только полимерным материалам. Его необычайная легкость сочетается с достаточно высокой прочностью и с устойчивостью к ряду внешних воздействий.

Полимерный листовой материал активно вытесняет хрупкое и тяжелое силикатное стекло. Его гораздо активнее и охотнее применяют в остеклении строительных конструкций.

Используя поликарбонат, обустраивают террасы и оранжереи, сооружают навесы, козырьки над входными группами и крыши беседок. Служит кровельным покрытием, светопроводящим элементом панорамных окон, облицовкой стен.

Поликарбонат в отличие от стекла может держать довольно внушительную нагрузку без растрескивания и деформаций. Он подходит для перекрытия больших пролетов, не создает рискованных ситуаций, возникающих при разрушении масштабного панорамного остекления.

Материал синтетического происхождения не требует крайне бережного отношения во время транспортировки, доставки к месту работы и производства монтажных работ. Прост в обработке, не создает осложнений в раскрое. Во время работы с ним практически не бывает не пригодных для дальнейшего применения отходов и испорченных кусков.

По структурным показателям листовой поликарбонат делят на два подвида, это:

  • Монолитный. Материал с монолитной структурой и равными характеристиками по всей толщине. На срезе лист выглядит как привычное нам стекло, но отличается в 200 раз большей прочностью. Гнется, правда до заданных производителем пределов.
  • Сотовый. Материал с характерными «сотами», если смотреть на его срез. По сути, это два тонких листа, между которыми расположены дистанционные продольные перегородки. Они-то и формируют сотовую структуру, а также служат ребрами жесткости.

Обе разновидности подходят для формирования округлых поверхностей, что совершенно невозможно при использовании стекла. Но желающим реализовать интересную идею следует учитывать радиус изгиба, который обязательно указывается изготовителем материала в технической документации.

Получают оба вида материалов в результате поликонденсации двух химических компонентов: хлорангидрита дефинилопропана и угольной кислоты. Создается в итоге вязкая пластичная масса, из которой формируется монолитный или сотовый поликарбонат.

Для того чтобы получить полноценное представление об обеих разновидностях, разберемся со спецификой их производства и особенностями применения.

Монолитные поликарбонатные листы

Исходный материал для производства монолитного термопластического полимера поставляется в формате гранул. Изготовление проводится по экструзионной технологии: загружают гранулы в экструдер, где его перемешивают и расплавляют.


Размягченная равномерная массы продавливается через фильеру экструдера – плоскощелевое устройство, на выходе из которого получается полимерная плита равной толщины во всех точках. Толщина плитного поликарбоната варьирует от 1,5 мм до 15,0 мм. Одновременно с толщиной плите придают требующиеся габариты.

Монолитные полимерные плиты выпускают в обширном ассортименте, они отличаются:

  • По светопроводящим качествам. Бывают прозрачными, пропускающими до 90% светового потока, и матовыми, практически не проводящими свет.
  • По рельефу. Бывают плоскими и волнистыми. Полимерный прозрачный и не проводящий свет шифер это одна из разновидностей монолитного поликарбоната.
  • По цвету. В предложенном покупателям изобилии торговых позиций есть материалы разнообразного колера.

Среди положительных качеств монолитного поликарбоната значится нулевое влагопоглощение. Он совсем не впитывает атмосферную воду и бытовые испарения, потому не гинет и не создает условия для расселения грибковых колоний.

Монолитный вариант не боится низких и высоких температур, отлично работает в широком диапазоне. В жаркую погоду, как и все полимеры, склонен к линейному расширению, что требуется в обязательном порядке учитывать при проектировании и проведении монтажных работ.

Сотовые поликарбонатные панели

Производство сотового полимерного материала отличается от изготовления монолитного собрата только формой фильеры. При продавливании через нее создается многослойный материал с длинными продольными каналами малого сечения.

В сформированных фильерой каналах находится воздух, благодаря чему существенно увеличиваются изоляционные качества полимерного продукта, вместе с тем значительно уменьшается вес.

Позиции из сотового ассортимента различаются:

  • По общей толщине панели. В распоряжении архитекторов и дизайнеров сейчас есть сотовый материал толщиной от 4,0 мм до 30,0 мм. Естественно, чем толще лист, тех хуже он гнется и меньше подходит для формирования округлых плоскостей.
  • По цвету и светопроводящим качествам. Ввиду особенностей структуры сотовый поликарбонат не может проводить более 82 % световых лучей. Колоритная гамма не уступает монолитной номенклатуре.
  • По числу слоев и форме сот. Слоев в сотовой панели может быть от 1го до 7ми. Ребра жесткости, являющиеся одновременно с тем дистанционными элементами и стенками воздушных каналов, могут располагаться строго перпендикулярно к верхней и нижней поверхности листа или быть к ним же под углом.

Созданные ребрами-перемычками каналы можно смело отнести как к плюсам материала, так и к его минусам. Несмотря на совершенную неспособность самого поликарбоната впитывать воду, они как раз наоборот, могут «подсасывать» влагу из расположенных рядом грунтов и растений, запросто пропускают в себя бытовые испарения.

Для того чтобы в каналы не проникала вода, которая, кстати, ощутимо снижает приоритетные изоляционные качества сотового поликарбоната, при выполнении монтажных работ их следует закрывать гибкими профилями – линейными монтажными деталями. Их применяют как для защиты края, так и для соединения смежных листов в одну конструкцию.

Оптимизация качественных характеристик

Поликарбонатные панели – отличный стройматериал, но все же и он не лишен недостатков. Он пропускает ультрафиолет группы А и Б. К минусом отнесем чувствительность к воздействию солнечного света, склонность неравномерно рассеивать лучи и способность поддерживать горение.

Рассмотрим, какими методами производители полимерных листов борются с отрицательными свойствами. Так мы поймем, на что следует обращать внимание, выбирая поликарбонат для частного строительства.

Нанесение защиты от ультрафиолета

Существенным минусом созданных из поликарбоната плит не зря признают способность пропускать ультрафиолетовую составляющую солнечного излучения, вредную для, например, растений в теплице. Далеко не полезна она и для отдыхающих под навесом, и для купающихся в бассейне с полимерным павильоном.

Кроме того УФ негативно действует на сам поликарбонатный лист, который желтеет, мутнеет, в итоге разрушается. С целью защиты материала и обустроенного с его помощью пространства внешняя сторона снабжается слоем, играющего роль надежного барьера от разрушающих лучей.

Раньше защитный слой выполнялся лаковым покрытием, к недостатком которого относилась неравномерность нанесения, способность растрескиваться и быстро мутнеть. Его и сейчас можно встретить на контрафактной продукции, так как у производителей подобных изделий нет ни оборудования, ни составов для выполнения правильной защиты от УФ.

Качественный поликарбонат не покрывается защитной оболочкой, она как бы вплавляется в его верхний слой. Метод подобного нанесения называется коэкструзией. В результате смешивания двух веществ на молекулярном уровне создается щит, непроницаемый для ультрафиолетового излучения.

Толщина созданного путем вплавления слоя всего лишь пара десятков микрон. По сути, он представляет собой тот же поликарбонат, но обогащенный УФ-стабилизатором. В ходе эксплуатации слой не трескается, не крошится и не осыпается, а верой и правдой служит владельцам ровно столько, столько эксплуатируется поликарбонатная панель.

Отметим, что наличие стабилизатора не определяется визуально, его наличие подтверждает только техническая документация от производителя, дорожащего собственной репутацией. Для того чтобы можно было определить эту вещество в поликарбонате, в процессе ее вплавления вносят еще и оптическую добавку.

Рассмотреть оптическую добавку можно под обыкновенной ультрафиолетовой лампой, но сам стабилизатор вы не увидите никогда. Поэтому лучше покупать материал в ответственных магазинах, закупающих поликарбонат у проверенных поставщиков. Только в этом случае «напороться» на контрафакт будет практически невозможно.

Еще запомните, что стабилизатор ультрафиолета не вносится на всю толщину листа. Такая концентрация просто нерациональна, да и цена бы на продукт выросла бы в сотни раз. Поэтому уверения продавца или изготовителя материала в том, что стабилизирующее вещество внесено на всю мощность, можно с полным основанием расценивать как обман и желание продать подделку.

Сторона, с которой вплавлен стабилизатор, обозначается на материале как «верхняя». Устанавливать поликарбонатные листы нужно только так, чтобы она создавала внешнюю поверхность и первой встречала солнечные лучи. Только в этом случае защита от ультрафиолета стопроцентно выполнить возложенные на нее обязанности.

Добавка для рассеивания света

Способность рассеивать свет – свойство, весьма полезное в тепличном хозяйстве. Поэтому обращать на него внимание следует, если поликарбонатные листы покупаются для сооружения теплицы.

Светорассеивание обеспечивает более полный охват освещаемой территории за счет перенаправления солнечных лучей, гарантирует равномерность поставки света ко всем находящимся в закрытом объекте растениям. К тому же, рассеянные лучи внутри теплицы дополнительно отражаются от различных поверхностей, что еще дополнительно усиливает поток света.

Свойство распределять равномерно солнечные лучи у монолитных листов гораздо выше, чем у сотовых панелей. А так как в обустройстве теплиц используется преимущественно сотовый вариант, то о проценте светорассеивания нужно обязательно осведомиться у продавца или найти о нем информацию в паспорте продукта.

Нужно запомнить, что:

  • У сотового прозрачного материала данное свойство обычно не превышает 70-82%.
  • У непрозрачных цветных модификаций варьирует в пределах от 25 до 42%.

Преломлять и рассеивать свет поликарбонат начинает после введения в состав дифьюзера LD – микроскопических частичек, формирующих указанный эффект.

Эта добавка вносится при производстве прозрачных панелей, благодаря чему способность пропускать свет у монолитных листов повышается до 90% (данные для материала толщиной 1,5 мм). Ее добавляют при изготовлении белого поликарбоната, светопроводящая способность которого варьирует в итоге в диапазоне от 50 до 70%.

Введение ингибитора против горения

Как и все полимерные соединения, поликарбонат без использования специфических добавок будет поддерживать огонь. После внесения ингибиторов это качество ощутимо понижается. Монолитные листы и сотовые панели долго сопротивляются возгоранию и не выделяют отравляющих токсинов во время горения.

Стандартный монолитный поликарбонат относится к Г2 группе по параметрам возгорания, сотовый к Г1. Т.е. монолитные листы являются умеренно горючими, а сотовые панели слабогорючими.

По желанию заказчиков монолитные листы также могут быть изготовлены с соответствием требованиям группы Г1. Покупатель в этом случае должен получить сертификат на продукт с соответствующими характеристиками. По показателям воспламеняемости, способность распространять огонь и токсичности тоже могут быть вариации.

Исключение явления внутреннего дождя

Сотовый поликарбонат весьма популярен в сооружении теплиц, веранд, крытых павильонов для бассейнов, оранжерей, террас. Использование полимерных панелей практически исключает движение воздуха или существенно снижает его скорость. Ситуацию усугубляет специфический крепеж, используемый в строительстве, обеспечивающий герметичность.

Несмотря на наличие вентиляционных компонентов в устраиваемых из поликарбоната конструкциях выпадение конденсата полностью исключить практически невозможно. Естественные испарения и конденсат оседают на внутренней поверхности, снижают светопроводимость.

Конденсат и парообразная вода отрицательно воздействуют на растения, способствуют их загниванию в герметичных теплицах. Негативное влияние оказывается на деревянные детали конструкций, на поверхности которых расселяется разрушительный грибок. В крытых бассейнах формируется нездоровая атмосфера.

Как устранить запотевание? Да нанесением противотуманного покрытия, получившего технический термин Антифог (против тумана). После его нанесения на внутренней поверхности поликарбонатных конструкций испарения и конденсат не задерживаются вследствие изменения натяжения на поверхности капель.

Многокомпонентный состав формирует условия для равномерного распределения воды по полимерной поверхности. Вода вступает во взаимодействие с ним, а не с соседними аналогичными молекулами. Испарения и конденсат в итоге не превращаются в крупные капли, создающие угрозу растениям и людям при выпадении, а быстро испаряются.

Учет термического расширения

Для того чтобы сооруженная с применением поликарбоната конструкция не деформировалась, необходимо учитывать, что в результате термического воздействия листы и панели способны увеличиваться в размерах.

Поликарбонатный стройматериал рассчитан на нормальную работу в температурном интервале от -40º С до +130º С. Естественно, при плюсовых значениях полимер будет изменяться в линейном направлении.

Учет теплового расширения обязателен на стадии разработки проекта, а сведения о линейном размере теплового расширения крайне важен для проектировщика.

Средние значения тепловых расширений для полимерных панелей составляет:

  • 2,5 мм на каждый погонный метр для прозрачного, молочного материала для и продукции близких к молочному цвету светлых тонов;
  • 4,5 мм для материала темного колорита: синих, серых, бронзовых образцов.

Кроме проектировщиков способность к тепловому расширению должна учитываться монтажниками, т.к. крепеж нужно устанавливать особым способом. Для того чтобы у листов и панелей была возможность двигаться, отверстия для саморезов сверлят больше диаметра их ствола, а также используют метизы с большими шляпками и компенсаторами.

Сотовые панели и монолитные полимерные листы укладывают так, чтобы между ними оставался зазор. Тогда при расширении у полимерных элементов будет резерв, благодаря которому они не станут «выталкивать» друг дружку, упираясь краями. Зазор этот закрывает в конструкциях гибкий профиль.

Если при проектировании и сборке конструкций тепловое расширение учтено, сооружения без проблем прослужат больше, гарантированного производителем срока. Устроенные с помощью поликарбонатных листов и панелей компоненты не будут трескаться и крушиться от натяжения и переизбытка напряжения.

Самостоятельным домашним строителям также следует помнить о склонности полимерных листов и панелей к расширению при термическом воздействии, как прямом, так и косвенном, то есть происходящем в условиях повышения градуса в окружающем пространстве.

Видео № 1 поможет наглядно ознакомиться с видами поликарбоната и понять, в чем из отличия:

Видео №2 представит советы по выбору сотовых поликарбонатных панелей для сооружения теплицы:

Видео № 3 вкратце ознакомит с типоразмерами и сферой применения сотового поликарбоната:

Предложенная нами информация не просто знакомит заинтересованных посетителей с популярным стройматериалом и спецификой его применения.

Мы постарались вам объяснить, как выбрать достойный вашего внимания продукт, который прослужит гарантированный срок и, наверняка, гораздо дольше. Учет приведенных в описании критериев и советов необходим для достижения положительного результата, как в приобретении, так и в сооружении.

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 >>

Сотовый, или иначе - структурированный или ячеистый поликарбонат получил свое название из-за особого внутреннего строения: его конструкция может быть двух, трех или четырехслойной, заполненной определенным количеством ребер жесткости, образующих треугольники, крестообразные соединения или квадратные. Рассматривая лист в разрезе можно заметить его сходство с пчелиными сотами. Благодаря такой структуре материал имеет отличные прочностные характеристики и высокий коэффициент гибкости, а воздух, заключенный в сотах обеспечивает его теплосберегающие свойства.

Сотовый поликарбонат - как его изготавливают

Для изготовления сотового материала используют поликарбонат - гранулированную бесцветную пластическую массу, отличающуюся легкостью, морозостойкостью, диэлектрическими свойствами, долговечностью. Уникальная структура макромолекул поликарбоната - вот главная причина уникальных свойств, ему присущих.

Термопластичность материала позволяет ему восстанавливаться в процессе затвердевания после каждого процесса расплавления, т.е. материал можно перерабатывать многократно, что очень важно с точки зрения экологичности.

Производство материала осуществляется путем экструзии, т.е. продавливания растопленного жидкого вязкого вещества сквозь формирующий инструмент. В результате получается полотно, имеющие заданную форму поперечного сечения.

Свойства и преимущества сотового материала

Сразу можно заметить, что поликарбонат выгодно отличается от любого прозрачного строительного материала - ни один из них не обладает аналогичными положительными качествами в полном объеме.

Сотовый поликарбонат отличается:

  1. Низким коэффициентом теплопроводности, обеспечивающим более высокие чем у стекла теплосберегающие качества материала, что позволяет почти на половину снизить расход энергии на обогрев или охлаждение помещений.
  2. Многослойная структура материала обеспечивает хорошее звукопоглощение, и, соответственно хорошие шумоизоляционные качества.
  3. Материал хорошо рассеивает световые лучи, его прозрачность равняется 86%, при прохождении света не отбрасывает тень.
  4. Эксплуатация материала может производиться при температурах от -40 С до +120 С, т.е. использовать его можно практически в любой природной зоне, качественные характеристики материала в очень незначительной степени зависят от изменений, происходящих в окружающей среде. Он не восприимчив к воздействию химических реагентов.
  5. Поликарбонат имеет незначительный вес, примерно в 16 раз меньший, чем оконное стекло и в 6 раз меньше чем акриловый лист такой-же толщины, применение материала позволяет получить экономию за счет проектирования менее мощного фундамента и снижения затрат на сооружение опорных конструкций. Монтажные работы можно выполнять без использования специальной строительной техники.
  6. Материал имеет высокую вязкость, обеспечивающую его ударопрочность (в 200 раз большую, чем у листового стекла), он устойчив к нагрузкам на изгиб и разрыв. В случае повреждения при очень сильном ударе острые осколки не образуются. Поликарбонатное покрытие может выдерживать нагрузки, оказываемые накопившимся снегом, не рвется от порывов ветра, как полиэтиленовая пленка, что делает его идеальным вариантом для покрытия теплиц. Хорошая гибкость материала позволяет использовать его при монтаже конструкций крыш со сложной геометрией, в том числе арочных и сводчатых.
  7. Поликарбонат отличается несклонностью к воспламенению, он не горит, но под воздействие открытого огня плавится образуя паутинообразное волокно, токсические вещества при этом не выделяются.
  8. Постоянство технических характеристик материала обеспечивается за счет нанесенного на лицевую сторону листов защитного слоя, задерживающего ультрафиолетовую часть солнечного спектра.

Сотовый поликарбонат - размеры листа и область применения в зависимости от толщины

Выпускается сотовый поликарбонат в широкой цветовой гамме, его базовые цвета:

  • теплые - красный, коричневый, бронзовый, оранжевый, желтый, молочный,
  • холодные - белый, синий, бирюзовый, зеленый,
  • также можно встретить прозрачные панели.

Если говорить о размерах листов, то следует оговорить, что выпускается поликарбонат в нескольких вариантах:

  • монолитном, толщиной от 2 до 12 мм, со стандартными габаритами листа 2,05х3,05 м,
  • ячеистом, толщиной от 4 до 32 мм, с габаритами листа 2,1х6 м или 2,1 12 м,
  • профилированном, толщиной 1,2 мм, размером листа 1,26х2,24 м, высотой профиля до 5 см.


В зависимости от толщины листов, сотовый поликарбонат применение может иметь разное, рекомендуется использовать при сооружении:

  • 4-х мм - навесов и парников, витрин, выставочных стендов,
  • 6-ти мм - навесов, теплиц, козырьков,
  • 8-ми мм - теплиц, крыш, навесов, перегородок,
  • 10-ти мм - сплошного остекления горизонтальных и вертикальных поверхностей, изготовления шумозащитных барьеров, навесов,
  • 16-ти мм - крыш над большими по площади сооружениями,
  • 32-х мм - для кровель с повышенными требованиями к нагрузкам.

Исходя из такого широкого ассортимента продукции перед началом строительства потребуется изучить свойства и решить какой поликарбонат рационально применить в каждом конкретном сооружении.

Основные принципы работы с поликарбонатом


Поскольку листы материала имеют довольно большие габариты во время строительства потребуется придавать им нужные размеры, т.е. разрезать. Особых проблем с резкой поликарбоната не возникает, если толщина листа составляет от 0,4 до 10 мм, то можно воспользоваться строительным выдвижным острым ножом. Защитную пленку с поверхности снимать не рекомендуется - она обеспечит защиту от царапин.

Разрез следует делать аккуратно, обеспечивая точную, прямую линию. Для нарезки более толстого материала следует воспользоваться пилой с упором, работающей в высокоскоростном режиме. Зубья такой пилы должны быть изготовлены из армированных сплавов, мелкие, неразведенные. Также можно воспользоваться электролобзиком.

При работе лист следует поддерживать, чтобы исключить его вибрацию. Стружку, которая будет попадать внутрь листа во время распила требуется удалить по окончанию работы.

Чтобы выполнить крепление поликарбоната потребуется высверлить отверстия в листах. Для этого используются острые сверла из стали. Размечать место для сверления требуется так, чтобы оно было расположено между внутренними ребрами жесткости. Расстояние от отверстия до кромки должно составлять около 10 мм.

Выполнить загиб сотового поликарбоната можно исключительно по линиям каналов, по длине листа. Радиус загиба может превышать толщину листа в 175 раз.

Поскольку внутри листов имеются пустоты, то особое внимание следует уделить обработке их торцовой части. Если листы будут монтироваться в вертикальном или наклонном положении, то закрытие торцов в верхней части должно выполняться самоклеящейся алюминиевой полосой, а в нижней - перфорированной, которая сможет защитить материал от проникновения внутрь грязи, но обеспечивающая возможность стекания конденсата.

При использовании поликарбоната в строительстве арочной конструкции потребуется закрытие его торцов перфорированной пленкой. Материалы для герметизации следует подбирать соответствующего расцветкам панелей оттенка.

  • Наиболее качественными считаются алюминиевые герметики, они долговечны и просты в использовании.
  • При использовании неперфорированного герметика в нем следует просверлить отверстия наименьшего диаметра - для выхода конденсата и паров.
  • Оставлять торцы открытыми не рекомендуется - это будет способствовать снижению прозрачности панелей и уменьшит срок их эксплуатации.
  • Торцы не рекомендуется заклеивать обычным скотчем.
  • При монтаже листов следует ориентировать их таким образом, чтобы обеспечить возможность беспрепятственного вывода конденсата.
  • Планировать монтаж панелей следует таким образом, чтобы при вертикальной установке ребра жесткости располагались вертикально, при сооружении скатной поверхности - продольно, для арочной - дугообразно.
  • Для выполнения наружных работ следует использовать материал со слоем, защищающим его от ультрафиолетового излучения.

Крепление поликарбоната

Несущие продольные опоры для каркаса монтируются с шагом:

  • для 6-16 мм листов - 700 мм,
  • для 25-ти м листов - 1050 мм.

При расчете расстояния между поперечными опорами учитываются:

  • ожидаемые ветровые или снеговые нагрузки,
  • угол наклона конструкции.

Расстояние может равняться от 0,5 до 2 м.

Для крепления поликарбоната используют саморезные болты или термошайбы, одна из которых представляет собой пластиковую пластинку с высоком стержнем, другая -уплотнитель, также в комплекте имеется крышечка защелкивания. Термошайба обеспечивает прочное и герметичное соединение без мостиков холода и сжатия панелей. Что избежать проблем, вызываемых температурным расширением отверстия должны иметь диаметр больший, чем сечение ножки шайбы на пару миллиметров.

Гвозди или заклепки для крепления панелей использовать нельзя! Перетягивать саморезные болты при выполнении монтажа не рекомендуется. Неправильное крепление поликарбоната саморезами может привести к сокращению сроков его эксплуатации.

Если производится монтаж неразъемных панелей, то вставлять их следует в фальц профиля толщины такой-же какую имеют эти панели.

При помощи саморезных болтов они крепятся к продольной опоре. Перед началом работы рекомендуется выдерживать листы ячеистого поликарбоната в сухом теплом помещении, и только потом заклеить их торцы самоклеящейся лентой - в таком случае внутри ячеистого материала конденсат образовываться не будет. Чтобы предупредить возможность повреждения поверхности при защелкивании профиля используют деревянную киянку.

При монтаже следует учитывать, что поликарбонат не относят к статичным материалам, его размеры, пусть в незначительной степени (до 0,065 мм/м при изменении температуры на 1 градус), но изменяются от перепадов температур. Поэтому при монтаже следует оставлять соответствующие зазоры, но не следует забывать о необходимости использования специальных креплений, которые предупредят выскальзывание панелей при снижении температуры. Достаточно чтобы запас свободного хода составлял 2 мм на каждый погонный метр. Вышеуказанным требованиям должны соответствовать диаметры отверстий заготавливаемых для крепежа.

Эксплуатация поверхностей из поликарбоната и уход за ними

  1. До начала монтажа панели следует хранить в упакованном виде, транспортируют их в горизонтальном положении.
  2. Не рекомендовано хранение панелей под прямыми лучами солнца или под дождем.
  3. Нельзя ходить по поликарбонатным листам.
  4. Очистку панелей производят мягкой ветошью смоченной раствором мыла или средства для мытья посуды.
  5. Нельзя использовать моющие средства в которых содержится аммиак, кислоты, хлор, растворители, соли.
  6. Для снятия загрязнений нельзя использовать острые предметы - они могут поцарапать ультрафиолетовый защитный слой.
  7. Установка листов производится таким образом чтобы сторона, на которую нанесена защитная пленка, была наружу. На упаковке следует найти обозначение уф-защиты.

Сотовый поликарбонат

  • светопропускающая кровля
  • остекление крыш, стен и витражей
  • арочные перекрытия, козырьки, навесы
  • световые (зенитные)фонари
  • АЗС, автостоянки, автовокзалы, автобусные остановки
  • бассейны, спортивные сооружения
  • ограждения, внутренние и шумозащитные перегородки
  • подвесные светорассеивающие потолки
  • остекление межкомнатных дверей, балконов
  • перегородки в ванной и душе
  • выставочные стенды
  • павильоны
  • витрины
  • наружная световая реклама

Область применения сотовых поликарбонатных листов в зависимости от их толщины:

  • 4мм - парники и навесы, рекламные конструкции (выставочные стенды и витрины);
  • 6мм - материал широкого применения (козырьки, теплицы, витражи);
  • 8мм - материал широкого применения (перегородки, козырьки, теплицы, крыши);
  • 10мм - для сплошного стекления вертикальных и частично горизонтальных поверхностей (зенитные фонари, шумозащитные барьеры для автомагистралей);
  • 16мм - крыши над большими пролетами (здания, сооружения), для больших нагрузок.
  • 20мм - остекление стадионов, спортивных сооружений, бассейнов, пешеходных переходов, покрытие автостоянок, мансардные окна и остекление балконов
  • 25мм - зенитные фонари, остекление и перекрытие торговых, офисных и производственных зданий, оранжереи, зимние сады, офисные перегородки, остекление и покрытие железнодорожных вокзалов и аэропортов
  • 32мм - элементы кровли с особыми требованиями, для больших нагрузок.

Уход и эксплуатация

Для очистки листов от загрязнения или удаления с поверхности материала скопившейся на нем во время эксплуатации пыли и грязи, рекомендуется использовать мягкую ткань или губку, предварительно намочив ее в теплой мыльной воде или растворе моющего средства. Нельзя использовать при чистке средства, содержащие:

  • Пластмассы
  • Теплоизоляционные материалы

    • Wikimedia Foundation . 2010 .

    Понравилась статья? Поделитесь ей
    Распечатать статью
    Наверх