Поликарбонат: характеристики, свойства и применение
Поликарбонат (рус. аббр. ПК или анг. PC) – это термопластичный полимер, который не имеет аналогов среди современных полимеров. Он отличается превосходными параметрами светопроницаемости, ударопрочности и термостойкости.
Свойства поликарбоната практически не зависят от погодных условий: критически низкие температуры, при которых он может стать хрупким, находятся вне диапазона температур эксплуатации. Его твердость и сопротивление сжатию аналогично алюминию – армированный многослойный монолитный поликарбонат способен выдержать даже выстрел из огнестрельного оружия.
Множество превосходных технико-эксплуатационных характеристик в сочетании с низкой ценой обеспечили этому материалу огромную популярность. Сегодня этот термопластичный полимер используется везде, где необходим прозрачный материал с исключительными механическими свойствами, – от производства солнцезащитных очков до остекления самолетов.
Содержание:
Изобретение поликарбоната
Этот уникальный термопластичный полимер начал стремительно завоевывать мировой рынок с 1950-х годов. Впервые поликарбонат был синтезирован в 1953 году Германом Шнеллом — специалистом немецкой компании BAYER, затем был запатентован под торговой маркой Makrolon.
Параллельно была разработана технология производства PC на основе бисфенола А фирмой Mobay Chemical Company (материал MERLON) и General Electric (пластики Lexan и Nalgene). Они предложили новую энергосберегающую технологию производства бисфенола А.
Производство PC в промышленных масштабах началось в 60-х годах, а в 70-х мир впервые увидел листовой сотовый ПК. Сегодня он известен под многими торговыми марками: Lexan, Makrolon, Novarex, Sparlux, Star-C, Stat-Kon, Xantar Orgalan, Pantile, Calibre, Durolon, Ekonol, Polycarbafil, Polygard, Royalit и Sinvet.
Химические свойства поликарбоната
PC – группа термопластичных полимеров из группы сложных полиэфиров, которые являются эфирами угольной кислоты. Их получают путем реакции конденсации угольной кислоты с диолами (двухатомными фенолами – фосгеном, бисфенолом А).
Синтез может осуществляться несколькими способами:
- фосгенированием бисфенолов путем межфазной конденсации в присутствии щелочей;
- поликонденсацией в расплаве путем нагрева диалкилкарбоната с двухатомным фенолом при 180-300°С;
- поликонденсацией в растворе с органическим растворителем и третичными органическими основаниями, необходимыми для связывания соляной кислоты.
Термопластичный полимер на основе бисфенола А – аморфное вещество.
Из-за очень плохой кристаллизационной способности полимера чистые продукты из него прозрачны, бесцветны или желтоваты.
ПК совместим со множеством химикатов, при контакте с некоторыми проявляет умеренную стойкость или разрушается.
Химические свойства и использование поликарбоната:
- PC устойчив к солям и минеральным маслам;
- умеренная химическая стойкость к слабым кислотам – практически не повреждается при температурах > 60°С;
- частично растворяются в хлорированных алифатических и ароматических углеводородах, циклогексаноне и диоксане;
- ПК не устойчив к щелочам, аминам, аммиаку, альдегидам, кетонам, этиловому спирту и др. (быстро разрушается в течение короткого периода времени);
- PC не устойчив к ароматическим углеводородам, к бензину, керосину, анилину, лакам, растворителям, толуолу, метиленхлориду (им склеивают ПК) и другим соединениям.
Особенности эксплуатации поликарбоната, обусловленные его химическими свойствами:
- термопласт более восприимчив воздействию химических агентов, когда он находится в напряженном состоянии и/или при деформации;
- воздействие агрессивных к ПК химических реагентов не всегда приводит к снижению его технико-эксплуатационных характеристик – пластик может частично раствориться, размягчиться или абсорбировать химикат;
- в случае химического разрушения могут возникнуть трещины под напряжением – видимые и микроскопические, что приводит к помутнению или порче изделия из ПК;
- нетоксичный и химически инертный материал – PC соответствует требованиям ЕС и FDA для контакта с некоторыми пищевыми продуктами;
- химическая устойчивость ПК к воде не является постоянной и зависит от давления и температуры (до +60 °С) – при более высоких температурах воды ПК постепенно разрушается;
- при уходе за пластиком PC следует избегать составов для чистки стекла с аммиаком;
- следует учитывать, что материал растворим в технических растворителях;
- перед применением герметиков, силикона и клеев необходима проверка на совместимость с ПК.
Механические характеристики, физические свойства поликарбоната
Это уникальный материал во многих отношениях, как с точки зрения механических, физических, химических, так и теплоизоляционных характеристик, обуславливающих его широкое применение, в числе которых:
- высокая жесткость, твердость и ударная вязкость (более 20 кДж /м2) во всем диапазоне рабочих температур (до -50°C);
- легкость – плотность материала 1,20 г/см3;
- стабильность формы, размеров, физических и механических свойств в рабочем диапазоне от -100°C до +135°C;
- высокая сопротивляемость ползучести при комнатной температуре;
- хорошая термическая стабильность – длительное удерживание термопласта в нагретом состоянии (до +153°С) не изменяет его свойств;
- термостойкость – температура обработки от +280°C до +310°C;
- светопроницаемость = 90% ± 1%;
- показатель преломления = 1,585 ± 0,001;
- низкий коэффициент термического удлинения – напряжение при пределе текучести = 55-65 Мпа;
- упругость при растяжении = 2300-2400 Мпа;
- предел прочности при растяжении> 70 Мпа;
- удлинение на границе текучести = 6-7%;
- низкий коэффициент водопоглощения = 0,1 ÷ 0,2%.
Технико-эксплуатационные свойства:
- PC в 250 раз превышает ударопрочность кварцевого стекла и почти в 10 раз – плексигласа;
- высокая морозостойкость;
- высокие термоизоляционные параметры;
- высокая паро- и газопроницаемость;
- хорошие диэлектрические свойства (высокое удельное сопротивление);
- термопластичный полимер устойчив к динамическим нагрузкам и к истиранию;
- чистый PC поглощает ультрафиолетовый спектр излучения – без специальных добавок и защитных пленок пластик не устойчив к ультрафиолету;
- огнестойкий, трудновоспламеняемый и самозатухающий материал: класс В1 (стандарт DIN 4102) .
- термопласт PC долговечен – срок его эксплуатации превышает 10 лет;
- легко обрабатывается;
- термопластичный полимер устойчив к погодным условиям (в т.ч. и к граду) и биологическому разрушению;
- гладкая поверхность материала облегчает уход, практически не загрязняется;
- не царапается, не требует защиты от механических повреждений.
Преимущества термопластичного полимера, такие как долговечность, прочность, надежность и эстетичность, очень ценны для строительной отрасли.
Эти свойства делают его наиболее универсальным материалом, способным сочетать самые высокие оптические и силовые параметры с отличной теплоизоляцией и малым весом.
Промышленные поликарбонаты
Термопласты могут подвергаться обработке с применением следующих технологий:
- литье под давлением при 280-320 °С – так получают монолитный поликарбонат;
- экструзия из гранул при 240-280°С с холодным и горячим формованием — метод изготовления сотового ПК;
- литье из растворов в метиленхлориде – получение пленок из термопластичных полимеров.
Для улучшения параметров прочности, жесткости и стабильности при высоких температурах промышленные поликарбонаты дополнительно армируются стекловолокном, модифицируются свето- и/или термостабилизаторами:
- Модификации ПК с более высокой текучестью используются для получения продукции с большой площадью.
- Разновидности PC, усиленные армирующей сеткой из стекловолокна (10-40%), отличаются повышенной жесткостью и стойкостью к образованию трещин.
- Модификации с присадками из графита, сульфита молибдена или тефлона обеспечивают пластику повышенную гладкость и устойчивость к истиранию.
Сополимеры, полученные из бисфенола TMC (1,1-бидксифенилфенилтриметилциклогексана) – прозрачные пластики с расширенным диапазоном рабочих температур (от +160°С до +205°С ).
Сополимеры с галогенизированными бисфенолами, в частности с тетрабромбисфенолом, характеризуются пониженной воспламеняемостью. Использование бисфенола S для сополимеризации увеличивает ударную вязкость.
Сотовый поликарбонат: свойства и сфера его использования
Ячеистый (многоперегородчатый) термопластичный полимер изготавливается в виде полых панелей различной толщины, цветов и размеров с дополнительными ребрами жесткости. Многокамерное (сотовое) строение обеспечивает повышенные параметры теплоизоляции (U до 1,0 Вт/м2*K в панелях толщиной 40 мм).
Использование его в качестве материала для остекления снижает затраты на отопление помещений.
Сферы применения ячеистого листового термопластика в качестве материала для остекления:
- веранд, зимних садов, беседок и лоджий;
- кровельных покрытий промышленных, коммерческих и спортивных объектов,
- теплиц и бассейнов.
Он широко применяется для изготовления:
- козырьков, навесов, остановок;
- рекламных панелей;
- акустических экранов;
- перегородок;
- антивандальных дверей и окон;
- световых люков и др.
Монолитный поликарбонат: особенности и области применения
Это литой листовой материал (ГОСТ Р 51136) без внутренних пустот, по оптическим свойствам аналогичный кварцевому стеклу.
Панели многослойные из поликарбоната чрезвычайно устойчивы к растрескиванию и механическим повреждениям – он достаточно прочен, чтобы выдерживать большие перепады давления, удары молотком или камнем, что делает его хорошей заменой для стекла.
Литой термопластичный полимер идеально подходит для производства прецизионных деталей для оптической и электротехнической промышленности, а также в строительстве – везде, где требуется прозрачность, тепловое сопротивление и высокая ударопрочность:
- в автомобильной, аэрокосмической и фотооптической промышленности — для производства деталей машин, роторов для корпусов насосов, вентиляторов, счетчиков, частей телефонов, фотоаппаратов, осветительных устройств на краях крыльев самолетов;
- в производстве бытовой техники, промышленного и электротехнического оборудования;
- для остекления элементов зданий, подверженных вандализму, промышленного и остекления жилых домов и сооружений (мансардные окна, зимние сады);
- изготовления окон в самолетах, медицинского оборудования, шлемов космонавтов и пилотов F1.
Пластик PC имеет несколько маркировок:
- NR – антибликовое покрытие.
- PC-HT — высокотермостойкий.
- AR – повышенная твердость.
- FR – повышенная огнестойкость.
- FG – одобрен для контакта с пищевыми продуктами.
Наряду с вышеперечисленными преимуществами выбор поликарбоната также обусловлен и доступной ценой, что делает это решение очень выгодным во всех аспектах.
Как выбрать поликарбонат для навеса: какой лучше для террасы или веранды
Поликарбонат относится к категории новых строительных материалов. Твёрдый пластик появился на рынке лет 20 назад. Высокие технические характеристики, эстетически привлекательный внешний вид сделали материал востребованным. Конструкции из поликарбоната выглядят менее массивными, лёгкими, из-за небольшого веса листов и способности пропускать свет. Рассмотрим, как выбрать поликарбонат для навеса, какой лучше использовать из многообразной палитры видов твёрдого пластика, с разными техническими параметрами, цветовой гаммой.
Виды поликарбоната
Различают монолитный и сотовый поликарбонат, отличаются структурой листа. Монолитный – сплошной массив, напоминает стекло. Сотовый – с полыми ячейками, между нескольких слоёв пластика.
Поликарбонат относится к категории термопластов. Изготавливают из гранул на специальном оборудовании методом экструзии. Для этого гранулы разогревают до температуры плавления, затем формируют лист. Пластик быстро, буквально за секунды застывает. Сразу после формовки наносят защитный слой, от воздействия на материал ультрафиолетового излучения. Поликарбонат быстро разрушается, становится хрупким под влиянием УФ. Наличие защитного слоя в 50-80 микрон предотвращает этот процесс, продлевает срок службы.
В зависимости от исходного сырья, условий производства получают пластик с разными техническими характеристиками.
Монолитный поликарбонат
Этот вид поликарбоната иногда называют «противоударным стеклом». Высокая степень светопроницаемости сочетается с прочностью, но почти в 200 раз превосходит по последнему показателю стекло. Выпускают листы толщиной от 1,5 мм до 15 мм. Различают гладкий литой, монолитный поликарбонат и с рёбрами жёсткости, гофрированный. Он прочнее простого монолитного, легче гнётся, выдерживает значительные нагрузки. Может сворачиваться в рулон, что облегчает транспортировку. По внешнему виду напоминает профилированный лист.
Гладкие листы сгибаются до минимально допустимого градуса холодного изгиба, в зависимости от толщины. Сложные формы, с превышением радиуса изгиба, изготавливают методом термической формовки.
Основные преимущества монолитного поликарбоната:
- Высокая прочность. Выдерживает значительные снеговые, ветровые, механические нагрузки. Упавшая ветка не причинит вреда конструкции. При толщине в 12 мм не разрушается от пули, выпущенной из пистолета Макарова.
- Устойчивость ко многим агрессивным средам: жирам, маслам, кислотам (органическим, неорганическим), растворам с солью.
- Легко моется мыльными растворами.
- Материал гибкий, поэтому возможно изготовление арочных конструкций.
- Теплопроводность, звукоизоляция лучше, в сравнении со стеклом. Литой поликарбонат не дробится на мелкие осколки. Поглощает до 35дБ (толщина2-4 мм). Часто используют в строительных конструкциях аэропортов.
- Имея сопоставимую со стеклом светопроводность, монолитный пластик гораздо легче.
- Выдерживает диапазон температур, от низких (-50⁰С) до высоких (+130⁰С).
Стандартные величина листа литого поликарбоната: 2050 х 3050 мм; 1220 х 2440 мм; 2050 х 6100 мм.
Недостатки:
- достаточно высокая стоимость;
- не устойчив к метил содержащим жидкостям; аммиачным растворам; щелочной среде.
- на поверхности могут оставаться царапины после механического воздействия.
Ультрафиолетовую защиту обеспечивает нанесение специальной плёнки, добавление в массу пластика стабилизаторов.
В зависимости от цвета материала меняет светопроницаемость. У прозрачного пластика до 90 %, бронза – до 50%.
Какой поликарбонат лучше для навеса с литым поликарбонатом. В первую очередь это зависит от величины конструкции. От 2 до 4 мм используют для небольших навесов, гнутых конструкций. От 6 мм до 8 мм для достаточно больших конструкций с требованиями к ветровым, снежным, механическим нагрузкам. Литой поликарбонат 10 – 12 мм применяют в условиях экстремальных нагрузок.
Литой поликарбонат бывает:
- прозрачный (около 90% пропускает свет);
- полупрозрачные (до 45 %): цветной поликарбонат:
- молочные, жемчужные (до 25%), к ним относятся серебристый и золотой пластик.
В вопросе поликарбонат для навеса, какой выбрать опираются и на степень светопроницаемости. Прозрачный литой пластик используют, когда нужно обеспечить максимальное проникновение света. К примеру, в теплицах, когда поликарбонат заменяет стеклопакет. Полупрозрачные навесы создают эффект тени. Цвет выбирают индивидуально, в зависимости от дизайнерского решения, назначения сооружения. Голубые, бирюзовые листы подойдут для укрытия бассейна. Гамму жёлтого, коричневого используют для автомобильных навесов. Непрозрачный поликарбонат (25 %) применяют для конструкций, где необходимо минимальное проникновение света.
Какой выбрать поликарбонат для крыши террасы нужно определиться не только с толщиной листа, но и со способностью поликарбоната пропускать свет. Если терраса обращена в южную сторону, целесообразно использовать полупрозрачный поликарбонат для затенения площадки. На северной стороне напротив – прозрачный.
Сотовый поликарбонат
Какой толщины поликарбонат лучше использовать для навеса литой или сотовый. Можно выбрать любой вид, главное, чтобы его технические характеристики соответствовали расчётным нагрузкам. У сотового пластика есть преимущества, он дешевле и легче по весу монолитного.
Внутри сотового поликарбоната между слоями пластика, расположены рёбра жёсткости различной формы. В зависимости от толщины листа, конфигурации рёбер, количества слоёв изменяются технические характеристики материала, а именно: теплопроводность, шумоизоляцию, прочность.
Основные виды сотового поликарбоната:
- Двухслойный, соты прямоугольной формы (толщина от 0,4 до 10 мм), маркировка 2Н.
- Трёхслойный, с прямоугольными и скошенными рёбрами жёсткости (3Х).
- Трёхслойный с прямоугольными рёбрами жёсткости (ширина 6; 8; 0 мм) – 3Н.
- Пятислойный, прямоугольные рёбра (от 15 до 20 мм) – 5W.
- Пятислойный, комбинированный, с прямоугольными и скошенными рёбрами. Усиленный, толщина 25 мм, 5Х.
- Шестислойный, комбинированный с прямыми и скошенными рёбрами – 6 RX.
Чем выше показатель толщины, тем больше прочность, меньше парусность, ударопрочность, теплоёмкость. Но одновременно снижается коэффициент светопроницаемости, минимально допустимый градус изгиба.
Возникает вопрос, какой толщины монолитный поликарбонат лучше использовать для навеса. Необходимо найти оптимальное соотношение прочности и светопроводности, в зависимости от расчётных нагрузок. Небольшие навесы над крыльцом, входом, со значительным радиусом изгиба делают из сотового поликарбоната 4; 5; 6 мм (2 или 3 слойного). Для автомобильных навесов, террас достаточно большой площади используют сотовый поликарбонат 6; 8; 10 мм.
Обратите внимание, отвечая на вопрос, поликарбонат для веранды, какой лучше, нужно учитывать, что литой пластик прочнее, лучше пропускает свет.
Какой цвет поликарбоната лучше выбрать для навеса, влияет ли окраска на способность поликарбоната пропускать свет. Темные расцветки рассеивают свет. Не рекомендуют для навесов на солнечном участке использовать спектр кранного, оранжевого. Поликарбонат быстро прогревается, воздух накаляется, становится жарко. В крытом голубым сотовым пластиком бассейне вода приобретёт оттенок морской волны.
Достоинства сотового поликарбоната:
- Благодаря полым ячейкам материал приобретает дополнительную прочность, но остаётся лёгким. Что даёт возможность использовать облегчённую несущую конструкцию, сэкономить средства.
- Ребра жёсткости увеличивают минимально допустимый градус сгибания.
- Сотовый поликарбонат 6 —10 мм выдерживают достаточно серьёзные нагрузки.
- Цветовое, видовое разнообразие.
- Безопасность навесов, в отличие от стекла не бьётся, не распадается на осколки.
Недостатки, такие же, как у литого поликарбоната, но стоимость ниже.
Чем заменить поликарбонат для навеса, какие альтернативные варианты предлагают на строительном рынке. Делают навесы из кровельных материалов. К примеру, из битумных покрытий на сплошную обрешётку, хорошо гнуться. Используют профилированные листы, но они сильно прогреваются, у них плохая шумоизоляция. Все кровельные материалы не пропускают свет. По прочности, градусу изгиба сотовый поликарбонат не уступает кровельным покрытиям, навес, терраса лучше освещена в дневное время.
Область применения поликарбоната
После появления на строительном рынке поликарбонат стал популярным. Но под воздействие УФ лучей становился хрупким, быстро разрушался. Поэтому волна интереса к материалу несколько спала. Только когда появилось новые виды с защитным покрытием, стали добавлять стабилизатор против ультрафиолетового воздействия, материал вновь стал востребованным.
Сфера использования:
- навесы, козырьки в частных общественных зданиях;
- остановки, крытые переходы;
- витрины, фасадное остекление;
- крытые автостоянки;
- террасы, веранды, балконы;
- перекрытие муниципальных, общественных зданий, автостанций, аэропортов;
- остекление теплиц, зимних садов, оранжерей.
Ещё одним преимуществом поликарбоната является простота и скорость монтажа. Значительно упрощают работу комплектующие детали, профиль, крепёж.
Комплектующие, особенности монтажа
Прежде чем решить, какой толщины выбрать поликарбонат для навеса, нужно сделать проект, на его основании рассчитать материалы. Лучше воспользоваться услугами профессиональных строителей. Можно использовать для этих целей онлайн калькуляторы.
Любая конструкция состоит из опорно-несущей конструкции и поликарбонатного покрытия.
Несущая конструкция включает опоры и раму для крепления поликарбоната. Изготавливают из металлического, алюминиевого профиля, деревянного бруса. Регулируется нормативными строительными актами и правилами СНиП (2-523-81 на стальные конструкции; 3.04.03-85 –защита от коррозии).
Основные комплектующие детали изготавливают из поликарбоната, алюминиевого профиля.
Детали для монтажа поликарбоната:
- профиля: торцевые, соединительные, примыкающие, угловые, коньковые, прижимные планки.
- термошайбы с силиконовой прокладкой;
- уплотнители, торцевые ленты.
Поликарбонат в результате колебания температур расширяется. Из-за высокого коэффициента теплового расширения между листами материала делают зазор 3-3,5 мм. Отверстие под крепление просверливают на несколько миллиметров больше.
Стандартная длина листов сотового пластика 6 и 12 м, ширина 2,1 м. Профиля выпускают в соответствии с размером поликарбоната — 6 м.
Виды профилей:
- Соединительные профиля в форме буквы «Н» – неразъёмные, разъёмные из 2 частей базы и крышки. База прикручивается к продольным направляющим планкам рамы. Крыша защёлкивается или прикручивается к базе.
- Примыкающие в виде буквы «F». Устанавливают в местах примыкания к стене. Крепятся на саморезы, либо герметик.
- Углы соединяют специальным профилем из пластика, алюминия. Выпускают угловые профили с разным градусом уклона.
- Если форма крыши со скатами устанавливают в местах соединения стыков коньковый профиль.
- Торцевая планка в виде буквы «П» выполняет роль заглушки. Её устанавливают по краю с отступом, проделывают в ней отверстие, чтобы влага, скопившаяся внутри сот, стекала на землю. Перед установкой планки на торец наклеивают торцевую ленту, желательно с перфорированными отверстиями.
- Прижимной профиль или планка. Обычно их делают из алюминия. Дополнительно фиксируют лист.
По краям листов монтируют замки фиксаторы, чтобы не сползал лист. Если несущая конструкция изготовлена из металла, не рекомендуют укладывать листы поликарбоната непосредственно на металл. На обрешётку крепят самоклеящиеся уплотнители из резины, изоляционных материалов с высокой термостойкостью. Уплотнитель служит дополнительным амортизатором, снижает шумовой эффект при ветровой нагрузке, в момент трения материалов.
Термошайба состоит из нескольких элементов: шайбы, самореза, прокладки из силикона, заглушки. Такая конструкция плотно прикрепляет лис. Прокладка перекрывает отверстие на материале, чтобы туда не попала влага. Служит амортизатором от возможного продавливания материала в местах крепления. Сначала в листах делают отверстие на несколько мм больше диаметра самореза, затем вкручивают термошайбу перпендикулярно поверхности листа.
Поликарбонат на крышу террасы, какая минимальная толщина должна быть, выбор профиля зависит от индивидуальных особенностей конструкции. Стыковочные планки универсальные, под разную толщину материала. Разъёмный профиль выпускают для нескольких размеров листов разной толщины. Минимальная толщина поликарбоната для террасы средних размеров не менее 6 мм, используют более надёжный вариант, 8 мм материал.
Главное, что необходимо учесть при монтаже навесов, листы укладывают так, чтобы соты располагались вдоль продольных опор рамы, а не поперёк.
Какой поликарбонат лучше для навеса монолитный или сотовый зависит от конструктивных особенностей, личных предпочтений, материальных возможностей. Профили, крепёжная система универсальные, подходят под разные виды материала.
Выбор качественного материала
Как выбрать поликарбонат для навеса, на что нужно обратить внимание.
Лист оклеен с двух сторон самоклеющейся плёнкой. С тыльной стороны, которая крепится к раме, – прозрачной. С наружной стороны – цветной, с логотипом фирмы, маркировкой, указанием толщины защитного слоя. Перед началом монтажа снимают только нижнюю прозрачную плёнку. С отступом 10 см по периметру листа заворачивают плёнку с логотипом. Это нужно для того, чтобы она не мешала монтажным работам. Окончательно её снимают после установки всех листов. Такая последовательность исключает возможности ошибки перепутать стороны с УФ защитой и без неё.
Виды нанесения УФ защитного слоя:
- Напыление. Не очень надёжный способ. Под воздействием механической, снеговой нагрузки со временем разрушается, примерно3-4 микрона в год. Соответственно сокращается срок эксплуатации.
- Методом экструзии. Наносится сразу на ещё не остывший пластик, спаивается с поверхностью, более надёжное покрытие.
- Добавление в массу гранул специального стабилизатора (до 30 % от общей массы). Такая защита делает материал устойчивым к УФ излучению, гарантировано служит 10-15 и больше лет. Но увеличивается и стоимость.
Второй важный момент – плотность материала. По существующим нормам определённому виду поликарбоната, его толщине соответствует вес листа. Порою, производители некачественного пластика игнорируют эти рекомендации, чтобы снизить себестоимость. Делают более тонкими слои и ребра жёсткости сот. При сжимании пальцами соты проваливаются. Когда кусок материал прогибают, слышен характерный треск, возможно появление микротрещин. Качественный поликарбонат сложно продавить пальцами, он достаточно тяжело гнётся. При монтаже на арочную конструкцию приобретает дополнительную прочность за счёт возникновения внутреннего давления листа.
Видео описание
Советы по выбору поликарбоната в этом видео:
Проблема выбора качественного материала заключается в том, что не всегда удаётся проверить все параметры методом осмотра. К примеру, как определить степень УФ защиты. Это можно сделать только в лабораторных условиях. Поэтому предпочтение нужно отдавать поликарбонату известных, проверенных временем брендов. Низкая стоимость может быть сигналом некачественного товара. Лучше выбирать «золотую середину».
Обращают внимание на гарантированные производителем сроки эксплуатации. Чем он больше, тем больше доверия вызывает материал. Монолитный поликарбонат служит дольше сотого, примерно в два раза.
Как ухаживать за конструкциями из поликарбоната
Заранее приобретённые листы пластика хранят ровной стопкой, желательно в затенённом месте. Рекомендуют накрыть их тканевым материалом. Следят за тем, чтобы края не свисали, не прогибались.
Необходимо соблюдать правила монтажа. От того насколько надёжно установлена, закреплена конструкции зависит устойчивость к нагрузкам, снеговым, ветровым, механическим. Особенно тщательно герметизируют стыки, торец сотового поликарбоната, чтобы избежать скопления внутри листа влаги, пыли, мелкого мусора.
Рекомендуемый угол уклона навеса не менее 6 %., чтобы образовавшийся конденсат в виде капелек влаги стекал из сот. Торцевой профиль крепят с зазором, проделывают в нём отверстия для сбора, выведения воды.
Отверстия для крепления листов к раме по разметкам чертежа можно предварительно сделать на земле. Ускорится процесс установки, уменьшится травматическая нагрузка на поликарбонат в момент монтажных работ.
Даже при правильном расчёте нагрузок, лучше в процессе эксплуатации, очищать конструкцию от снега, падающего с деревьев мусора.
Моют листы неагрессивными моющими средствами, с помощью мягкой ткани, губки. Исключается использование абразивных средств, жёстких щёток, металлических ёршиков. На листах могут остаться царапины, они становятся мутными.
Как выбрать поликарбонат для навеса, какой лучше вид использовать решают, отталкиваясь от особенностей, стилистических особенностей строения с использованием этого материала. Конструкция должна органично вписать в общее концептуальное дизайнерское решение. Традиционно выбирают пластик, который переплетает с текстурами материалов основной кровли. К примеру, если крыша сделана из профнастила, то логично использование профилированного литьевого поликарбоната. Цвет выбирают в тон основной кровли. Второй решающий фактор площадь, конструктивные особенности, технические расчёты нагрузок. Именно они определяю толщины листов.
Коротко о главном
Построить, собрать навес, террасу можно буквально за несколько дней, благодаря быстрому монтажу. Не требует трудоёмкого ухода.
Выбирают пластик, исходя из конструкционных особенностей навеса, технической нагрузки. В зависимости от цвета поликарбоната меняется светопроницаемость, что необходимо тоже учитывать.
Поликарбонат – красивый, лёгкий, пропускающий свет материал. Видовое многообразие, технические характеристики позволяют подобрать его для разных типов конструкций.
Как правильно выбрать сотовый поликарбонат?
В наше время полимеры повсеместно используются в качестве материалов для строительства, ремонта и благоустройства территории. Среди них достойное место занимает сотовый поликарбонат, технические характеристики которого в определенных аспектах заметно превосходят традиционные стройматериалы. Хотите узнать о нем больше? Думаете о том, как и где сотовый поликарбонат можно применить на своем приусадебном участке или в частном домовладении? Если да, то изучение этой статьи будет хорошим решением – здесь вы найдете подробный разбор технических характеристик этого материала и его особенностей.
Что собой представляет сотовый поликарбонат
В поперечном сечении лист напоминает соты прямоугольной или треугольной формы, отсюда собственно и происходит название материала. Сырьем для него является гранулированный поликарбонат, который образуется в результате конденсации полиэфиров угольной кислоты и дигидроксильных соединений. Полимер относится к группе термореактивных пластмасс и обладает рядом уникальных свойств.
Промышленное изготовление сотового поликарбоната осуществляется с применение технологии экструзии из гранулированного сырья. Производство осуществляется в соответствии с техническими условиями ТУ-2256-001-54141872-2006. Указанный документ также используется в качестве руководства при сертификации материала в нашей стране.
Основные параметры и линейные размеры панелей должны строго соответствовать требованиям нормативов.
Структура сотового поликарбоната при поперечном разрезе может быть двух видов:
Его листы выпускают со следующей структурой:
2H – Двухслойная с ячейками прямоугольной формы.
3X – трехслойная структура с комбинацией из прямоугольных ячеек с дополнительными наклонными перегородками.
3H — трехслойные листы с прямоугольной структурой сот, выпускают толщиной 6, 8, 10 мм.
5W — пятислойные листы с прямоугольной структурой сот, как правило имеют толщину 16 — 20 мм.
5X — пятислойные листы состоящие как из прямых так и из наклонных ребер, выпускают толщиной 25 мм.
Линейные размеры листов поликарбоната сотового приведены в таблице:
| Характеристики | Ед. измерения | Параметры | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | мм | 4 | 6 | 8 | 10 | 16 | 16 | 20 | 25 |
| Количество слоев (стенок) | 2H | 2H | 2H | 2H | 3X | 3H | 6H | 5X | |
| Структура сот |  |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
| Расстояние между ребрами жесткости | мм | 6 | 6 | 10,5 | 10,5 | 25 | 16 | 20 | 20 |
| Ширина листа | м | 2,1 | 1,2 | ||||||
| Минимальный допустимый радиус изгиба | м | 0,7 | 0,9 | 1,2 | 1,5 | 2,4 | 2,4 | 3,0 | Не рекомендуется |
| Удельный вес листа | кг/м 2 | 0,8 | 1,3 | 1,5 | 1,7 | 2,5 | 2,8 | 3,1 | 3,4 |
| Длина панелей | мм | 6000 и 12000 (допускается отклонение от номинального размера в 1,5 мм для прозрачных листов и 3 мм для цветных) |
|||||||
Допускается выпуск панелей с другими параметрами помимо тех, что указаны в технических условиях по согласованию с заказчиком. Толщина ребер жесткости определяется производителем, максимально допустимое отклонение для данного значения не устанавливается.
Химические свойства поликарбоната
PC – группа термопластичных полимеров из группы сложных полиэфиров, которые являются эфирами угольной кислоты. Их получают путем реакции конденсации угольной кислоты с диолами (двухатомными фенолами – фосгеном, бисфенолом А).
Синтез может осуществляться несколькими способами:
-
- фосгенированием бисфенолов путем межфазной конденсации в присутствии щелочей;
- поликонденсацией в расплаве путем нагрева диалкилкарбоната с двухатомным фенолом при 180-300°С;
- поликонденсацией в растворе с органическим растворителем и третичными органическими основаниями, необходимыми для связывания соляной кислоты.
Термопластичный полимер на основе бисфенола А – аморфное вещество.
Из-за очень плохой кристаллизационной способности полимера чистые продукты из него прозрачны, бесцветны или желтоваты.
ПК совместим со множеством химикатов, при контакте с некоторыми проявляет умеренную стойкость или разрушается.
Химические свойства и использование поликарбоната:
- PC устойчив к солям и минеральным маслам;
- умеренная химическая стойкость к слабым кислотам – практически не повреждается при температурах > 60°С;
- частично растворяются в хлорированных алифатических и ароматических углеводородах, циклогексаноне и диоксане;
- ПК не устойчив к щелочам, аминам, аммиаку, альдегидам, кетонам, этиловому спирту и др. (быстро разрушается в течение короткого периода времени);
- PC не устойчив к ароматическим углеводородам, к бензину, керосину, анилину, лакам, растворителям, толуолу, метиленхлориду (им склеивают ПК) и другим соединениям.
Особенности эксплуатации сотового поликарбоната, обусловленные его химическими свойствами:
-
- термопласт более восприимчив воздействию химических агентов, когда он находится в напряженном состоянии и/или при деформации;
- воздействие агрессивных к ПК химических реагентов не всегда приводит к снижению его технико-эксплуатационных характеристик – пластик может частично раствориться, размягчиться или абсорбировать химикат;
- в случае химического разрушения могут возникнуть трещины под напряжением – видимые и микроскопические, что приводит к помутнению или порче изделия из ПК;
- нетоксичный и химически инертный материал – PC соответствует требованиям ЕС и FDA для контакта с некоторыми пищевыми продуктами;
- химическая устойчивость ПК к воде не является постоянной и зависит от давления и температуры (до +60 °С) – при более высоких температурах воды ПК постепенно разрушается;
- при уходе за пластиком PC следует избегать составов для чистки стекла с аммиаком;
- следует учитывать, что материал растворим в технических растворителях;
- перед применением герметиков, силикона и клеев необходима проверка на совместимость с ПК.
Температурные режимы применения сотового поликарбоната
Поликарбонат сотовый обладает исключительно высокой стойкостью к неблагоприятным условиям внешней среды. Температурные режимы эксплуатации напрямую зависят от марки данного материала, качества сырья и соблюдения технологии производства. Для подавляющего большинства типов панелей этот показатель составляет от – 40 ° C до + 130° C.
Некоторые виды поликарбоната способны выдерживать экстремально низкие температуры до — 100 °C без разрушения структуры материала. При нагревании или охлаждении материала происходит изменение его линейных размеров. Коэффициент линейного термического расширения для данного материала составляет 0,0065 мм/м- °C, определяется в соответствии со стандартом DIN 53752.
Максимально допустимое расширение поликарбоната сотового не должно превышать 3 мм на 1 м, как по длине, так и по ширине листа. Как видно поликарбонат обладает значительным термическим расширением, именно поэтому при его монтаже необходимо оставлять соотвествующие зазоры.
Изменение линейных размеров сотового поликарбоната в зависимости от температуры окружающей среды.Сотовый поликарбонат: свойства и сфера его использования
Ячеистый (многоперегородчатый) термопластичный полимер изготавливается в виде полых панелей различной толщины, цветов и размеров с дополнительными ребрами жесткости. Многокамерное (сотовое) строение обеспечивает повышенные параметры теплоизоляции (U до 1,0 Вт/м2*K в панелях толщиной 40 мм).
Использование его в качестве материала для остекления снижает затраты на отопление помещений.
Сферы применения ячеистого листового термопластика в качестве материала для остекления:
- веранд, зимних садов, беседок и лоджий;
- кровельных покрытий промышленных, коммерческих и спортивных объектов,
- теплиц и бассейнов.
Он широко применяется для изготовления:
- козырьков, навесов, остановок;
- рекламных панелей;
- акустических экранов;
- перегородок;
- антивандальных дверей и окон;
- световых люков и др.
15 достоинств сотового поликарбоната
- Чрезвычайно легкий вес от 0,8 до 3,7кг/кв.м.
- Высокая степень прозрачности до 86%.
- Благоприятное светорассеивание
- Теплоизоляция, аналогичная стеклопакетам.
- Хорошая звукоизоляция.
- Возможность сгибания в холодном состоянии.
- Великолепный внешний вид.
- Высокая несущая способность (выдерживает максимальные снеговые и ветровые нагрузки).
- Низкая стоимость по сравнению с другими пластиками.
- Пожаробезопасность.
- Сверхвысокая ударопрочность сотового поликарбоната.
- Морозостойкость до -40 С
- Максимальная температура применения +120 С°
- Хорошая стойкость к действию химикатов.
- Защита от жесткого ультрафиолетового излучения.
Стойкость сотового поликарбоната к ультрафиолетовому излучению
Характеристики сотового поликарбоната способны обеспечить надежную защиту от жестокого излучения в UV диапазона. Для достижения такого эффекта в процессе производства на поверхность листа методом соэкструзии наносится прослойка специального стабилизирующего покрытия. Даная технология гарантированно обеспечивает минимальный срок эксплуатации материала в течение 10 лет.
При этом отслоение защитного покрытия в процессе эксплуатации не происходит по причине сплавления полимера с основой. При установке листа следует внимательно осмотреть маркировку и правильно сориентировать его. Покрытие для защиты от ультрафиолетового излучения должно быть обращено наружу. Светопропускание панели зависит от ее цвета и для неокрашенных листов данный показатель составляет от 83% до 90%. Прозрачные цветные панели пропускают не более 65% , при этом поликарбонат отлично рассеивает прошедший сквозь них свет.
Теплоизолирующие свойства сотового поликарбоната
Сотовый поликарбонат обладает весьма приличными теплоизоляционными характеристиками. Причем тепло сопротивляемость данного материала достигается не только за счет того, что внутри его содержится воздух, но и потому, что сам материал обладает большим тепловым сопротивлением чем стекло или ПММА такой же толщины.
Коэффициент теплопередачи, который характеризует теплоизолирующие свойства материала, зависит от толщины и структуры листа. Он колеблется в пределах 4,1 Вт/(м² ·К) (для 4 мм) до 1,4 Вт/(м²·К) (для 32 мм). Сотовый поликарбонат является наиболее приемлемым материалом, там где нужно сочетать прозрачность и высокую теплоизоляцию. Именно поэтому данный материал стал таким популярных при производстве теплиц.
Промышленная теплица из поликарбоната.Пожарные характеристики
Поликарбонат сотовый отличается стойкостью к высокотемпературным воздействиям. Данный материал относится к категории В1, которая европейской классификацией характеризуется как самозатухающая и трудновоспламеняемая. При горении поликарбонат не выделяет газов токсичных и опасных для человека и животных.
Под действием высокой температуры и открытого пламени происходит разрушение структуры и образование сквозных отверстий. Материал значительно уменьшается по площади и удаляется от источника нагрева. Появление отверстий обеспечивает удаление из очага пожара продуктов горения и избыточного тепла.
Срок эксплуатации
Производители сотового поликарбоната гарантируют сохранение основных технических характеристик материала на срок службы до 10 лет, при условии соблюдения правил монтажа и ухода. Наружная поверхность листа имеет специальное покрытие, обеспечивающее защиту от ультрафиолета. Повреждения его значительно сокращает срок службы панели и приводит к ее преждевременному разрушению.
В местах где имеется опасность механического повреждения полкарбоната следует применять листы толщиной не менее 16 мм. При установке панелей учитывается необходимость исключения контакта с веществами, длительное воздействие которых способствует их разрушению.
Шумоизоляция
Сотовая структура поликарбоната способствует низкой акустической проницаемости материала. Панели обладают ярко выраженным шумоизолирующим свойством, которые напрямую зависят от типа листа и его внутреннего строения. Многослойный сотовый поликарбонат толщиной 16мм и более обеспечивает угасание звуковых волн в пределах 10-21 дБ.
Устойчивость к воздействию влаги
Данный листовой материал не пропускает и не поглощает влагу, что делает его незаменимым при проведении кровельных работ. Основная сложность во взаимодействии сотового поликарбоната с водой заключается в ее проникновение внутрь панели. Удаление ее без демонтажа конструкций практически невозможно.
Длительное нахождение влаги в сотах способно вызвать ее зацветание и постепенное разрушение.В целях исключения подобного развития событий в процесс монтажа следует применять только специальный крепеж с уплотнительными элементами. Кромки поликарбоната оклеиваются специальной лентой. Наиболее простой способ очистить соты — продувка их сжатым воздухом из баллона или компрессора.
Для защита кромки от влаги применяется: 1. — специальная клейкая лента, 2. — специальный профиль, который надеется поверх наклеенной ленты.Критерии выбора
Несмотря на большой ассортимент продукции, выбрать сотовый качественный поликарбонат не так просто, как кажется. Необходимо учитывать цену, технические характеристики и эксплуатационные особенности материала. При приобретении обращайте внимание на следующие параметры:
- Толщина. Чем больше слоев в структуре материала, тем он лучше сохраняет тепло и противостоит внешним нагрузкам, ну хуже гнется.
- Размеры листа. Покупать поликарбонат размером 2,1х12 м дешевле, но доставка негабаритного материала влетает в копеечку. Так что лучше остановиться на листах 2,1х6 м.
- Цвет. Для декоративного остекления или строительства навесов подходит цветной материал, а для сооружения теплиц и оранжерей – только бесцветный.
- Наличие слоя, блокирующего УФ-лучи. Если материал приобретается для строительства теплицы, подойдет только поликарбонат с защитной пленкой, не мутнеющий в процессе эксплуатации.
- Вес. Чем тяжелее материал, тем более прочный каркас для него потребуется.
- Несущая способность. Этот критерий учитывается, если поликарбонатный пластик предназначается для возведения светопрозрачной кровли.
Важно! Качество и стандартные размеры поликарбонатного пластика регламентируются государственными стандартами и техническими условиями производителя. Поэтому обращайте внимание на маркировку, наличие сертификата соответствия, инструкции.
Применение
Сотовый поликарбонат широко используется в строительстве, благодаря отличным техническим характеристикам, доступной цене и длительному сроку эксплуатации. Он успешно заменил стекло и некоторый другие материалы, обладающее меньшей ударопрочностью и износостойкостью. Поликарбонатный пластик этого типа применяется:
Источник https://polimerinfo.net/polikarbonat/
Источник https://m-strana.ru/articles/kak-vybrat-polikarbonat-dlya-navesa-kakoy-luchshe/
Источник https://building-ooo.ru/steklo/sotovyj-polikarbonat-chto-eto-takoesvojstvaprimeneniefoto/.html