Поликарбонат - это что такое? Производство, размеры, применение. Поликарбонат, что это такое, сотовый поликарбонат размеры, применение, способы резки, крепления Что такое поликарбонат

Традиционным материалом для создания светопрозрачных конструкций (окон, оранжерей, теплиц, элементов декора) долгое время было силикатное стекло. Оно обладает высокой степенью светопрозрачности, однако, хрупкость и технические характеристики стекла сильно ограничивали возможности применения. Противоположность этого дорогого, но ненадежного материала — поликарбонат. Этот термин объединяет целую группу прозрачных синтетических термопластов, которые обладают высокой прочностью, большой несущей способностью, а также пластичностью. Эта статья расскажет о том, что такое поликарбонат, и как он используется для строительства.

Все виды поликарбоната относятся к группе термопластичных синтетических полимеров. Этот материал не разрабатывался учеными специально, он был открыт в ходе исследований болеутоляющих лекарственных средств, когда химики обратили внимание на прочный, прозрачный побочный продукт реакции. Секрет прочности этого соединения заключается в особом строении молекулы, которую получают следующими способами:

1. Методом переэтерификации дифенилкарбоната в условиях вакуума с введением в состав вещества сложных оснований под воздействием ступенчато повышаемой температуры. Этот метод хорош тем, что в производстве не применяется растворитель, однако, получить таким способом материал хорошего качества не выйдет, так как в составе в любом случае остается небольшое количество катализатора.
2. Методом фосгенирования А-бисфенола в растворе с присутствием пиридина не более температуре ровно 25 градусов. Положительная сторона такого способа заключается что производство происходит при низкой температуре в жидкой фазе. Однако, высокая стоимость пиридина делает этот метод экономически невыгодным для производителя.
3. Методом межфазной поликонденсации А-бисфенола с фосгеном в органических и щелочных растворителях. Описываемая реакция является низкотемпературной, что хорошо для производства. Однако, для промывки полимера затрачивается много воды, которые сбрасывают в водоемы, загрязняя окружающую среду.

Интересно! Имея отличные технические характеристики, низкую стоимость, высокую несущую способность и светопрозрачность, не уступающую силикатному стеклу, некоторые виды поликарбоната долгое время использовались неохотно. Так как воздействие ультрафиолетового излучение приводило к помутнению материалу. Введение в состав вещества поглотитель ультрафиолета вывело поликарбонат на новый уровень, сделав наиболее рациональным решением для создания светопрозрачных конструкций и антивандального остекления.

Виды

Под термином «поликарбонат» объединяется большая группа синтетических линейных полимеров, которые являются производными фенола и угольной кислоты. Молекулярное строение гранул этого материала представляет собой инертную, светопрозрачную, устойчивую гранулу. Различные условия производства (повышенное давление, температура, среда) придают веществу разные технические характеристики, позволяя создавать поликарбонат с разными свойствами. В настоящее время производится 2 основных вида этого строительного материала:

Важно! Производители выпускают прозрачный, полупрозрачный и матовый поликарбонат, который может быть бесцветным или цветным. Бесцветный прозрачный материал, обладающий светопрзрачностью 84-92% используют для сооружения теплиц и оранжерей. А полупрозрачный и матовый цветной подходят для декоративного остекления коммерческих и административных зданий.

Размеры и свойства

Различные виды поликарбонатного пластика имеют разные эксплуатационные и технические характеристики, в том числе ударопрочность, несущую способность, термоизоляционные качества и светопрозрачность. Свойства материала также зависят от структуры и толщины листа. Выбирая поликарбонат стоит учитывать следующие параметры:

1. Ширина сотового поликарбонатного пластика составляет 210 см, а монолитного – 2,05 м.
2. Производители выпускают сотовый поликарбонатный пластик в виде листов длиной до 12 м, что удобно для монтажа теплиц и оранжерей. Монолитный поликарбонат производят с длиной до 6 м.
3. Сотовый поликарбонат выпускают с толщиной листа 4 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 16 мм, 20 мм, 25 мм, она зависит от формы ячеек и количества слоев в составе материала. Толщина поликарбоната монолитного типа составляет 6 мм, 8 мм, 10 мм или 16 мм.
4. Монолитный поликарбонат весит больше, чем сотовый аналог, 1 квадратный метр такого покрытия составляет 4,8 кг, однако, это все равно в 2 раза меньше, чем вес стекла такой же площади. Сотовый поликарбонат весит 0,8 кг/м2.
5. Теплостойкость обоих видов материала составляет 145 градусов, несмотря на этом он относится к классу самозатухающих.
6. Ударостойкость монолитного поликарбоната составляет более 400 Дж, что в десятки раз больше ударопрочного стекла. Лист сотового поликарбоната обладает ударостойкостью более 27 Дж.

Обратите внимание! Сотовый и монолитный поликарбонат обладают разными коэффициентами светопроницаемость. Коэффициент светопропускания монолитного поликарбонатного пластика составляет 91%, для сравнения, у стекла этот показатель составляет 87-89%. Сотовый поликарбонат имеет светопрозрачность 80-88%.

Преимущества

Эксплуатационные и технические характеристики поликарбонатного пластика позволяют использовать этот материал во многих сферах строительства. Легкий вес, ударопрочность и прозрачность поликарбоната и низкая стоимостью производства дали ему возможность конкурировать с силикатным стеклом. Неоспоримыми достоинствами этого материала считают:

• Легкий вес. Монолитный пластик в 2 раза легче стекла, а сотовый в 6, что позволяет создавать легкие конструкции, не утяжелённые лишними опорными элементами.
• Прочность. Высокой несущая способность придает поликарбонату устойчивость к интенсивным снеговым, ветровым или весовым нагрузкам.
• Прозрачность. Монолитный вид материала пропускает даже больше света, чем силикатное стекло, а сотовый поликарбонатный пластик пропускает до 88% видимого спектра.
• Изоляционные качества. Поликарбонат, в особенности сотовый, является отличным материалом для звуко- и шумоизоляции.
• Безопасность. При разбивании поликарбоната не образуется острых осколков, которые наносят травму.

Учтите! Все виды этого материала не требует серьезного ухода, они моются водой с добавлением мыла или средства для мытья посуды. Ни в коем случае нельзя применять для очистки аммиак, который разрушает его структуру.

Видео-инструкция

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.

Сегодня поликарбонат является наиболее популярным материалом для проведения работ, связанных с остеклением зданий и различных сооружений. Этому есть вполне понятные причины. Являясь синтетическим полимером, состоящим в основном из углерода, это уникальный материал по своим свойствам намного превосходит все остальные прозрачные аналоги. Характеристики поликарбоната дают возможность использовать его во многих отраслях строительства, сельского хозяйства, в сфере торговли, спорта и развлечений. Промышленность производит выпуск этого листового пластика в монолитном и сотовом исполнении.

Технические характеристики поликарбоната

Поликарбонат является полимерным пластиком, состоящим из фенола и угольной кислоты. Являясь экологически чистым материалом, он имеет ряд технических характеристик, которые обуславливают его универсальность в различных отделочных и строительных работах.

Это следующие характеристики:

1. Размер.
2. Прочность.
3. Прозрачность.
4. Теплопроводность.
5. Радиус изгиба.
6. Рабочий диапазон температур.
7. Химическая устойчивость.

Знание технических характеристик поликарбоната необходимо при планировании работ для успешного достижения конкретной цели.

Размер

Согласно принятого в мире стандарта, промышленность выпускает изделия из поликарбоната в единых размерах.

Для сотового листа они следующие:

• длина - 300, 600 и 1200 см;
• ширина - 210 см;
• толщина - 3, 3,5, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 25, 32 и 40 мм.

Ребра жесткости могут быть прямыми, а могут иметь Х-образную форму. Строение листа может иметь одно-, двух- или трехкамерное. Чем больше камер, тем выше прочность материала.

Монолитные панели характеризуются следующими показателями:

• длина - 3,05 м;
• ширина - 2,05 м;
• толщина - 1, 1,8, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, и 12 мм.

Монолитный поликарбонат с успехом используется в качестве замены кварцевому стеклу в местах, где нужно остекление с повышенной прочностью.

Вес

Удельный вес остекления необходимо знать при расчетах таких элементов конструкции, как фундамент, опоры и каркас. У поликарбоната этот показатель в 2 раза меньше, чем у силикатного стекла и составляет всего 1,2 г/см³. При этом его ударная прочность в десятки раз больше.

1 м² монолитной панели весит 1,2 кг. 3-мм панель этого материала с успехом заменит 8-мм кварцевое стекло, имея вес в 6 раз меньше.

Сотовые панели настолько легки, что практически не оказывают давления на несущую конструкцию.

Удельный вес 1 м² двухслойного пластика составляет (при толщине):

• 3 мм - 0,55 кг;
• 4 мм - 0,65 кг;
• 6 мм - 1,3 кг;
• 8 мм - 1,5 кг;
• 10 мм - 1,7 кг;
• 12 мм - 2,0 кг;
• 16 мм - 2,5 кг;
• 25 мм - 3,5 кг;
• 32 мм - 3,7 кг;
• 40 мм - 4,2 кг.

Прочность

Именно благодаря своей прочности панели из поликарбоната наиболее востребованы во многих отраслях строительства. Вязкая структура пластика не дает ему трескаться и разлетаться от удара. Этот фактор очень ценен для остекления мест, где находятся люди. Панели упругие и лишь прогибаются.

На сегодняшний день поликарбонат является наиболее прочным из всех прозрачных листовых материалов. Он в 200 раз прочнее стекла и в 10 раз прочнее акрила. Начиная от толщины 6 мм, сотовый материал не боится ударов града, а 10 мм монолитный пластик является пуленепробиваемым. При этом, он не меняет свои показатели, как при низких, так и при очень высоких температурах.

Такое свойство позволило использовать этот материал для изготовления таких изделий:

• окон в банках и офисах;
• иллюминаторов морских и воздушных судов;
• защитных масок, шлемов и очков;
• остеклений спортивных, торговых и учебных заведений;
• прозрачных крыш;
• рекламных щитов;
• аквариумов;
• прочных козырьков и навесов;
• уличных плафонов;
• защитных перегородок.

Использование различной цветовой гаммы и способов тонирования позволяют создавать, как полностью прозрачные, так и матовые конструкции.

Прозрачность

Благодаря относительной простоте изготовления и применяемым технологиям, полимерным панелям можно придать любой оттенок и степень прозрачности. Полностью прозрачный материал, в зависимости от толщины, пропускает от 82 % до 90 % естественного света. Степень прозрачности зависит от концентрации красителя, добавленного в материал.

Сотовое устройство помогает рассеивать солнечные лучи, улучшая качество освещения. Применение прозрачных кровельных материалов позволяет добиться значительной экономии, за счет использования естественного освещения в дневное время.

На все изделия, предназначенные для использования на открытой местности, наносится слой защитного ультрафиолетового покрытия. Это позволяет, не только продлить срок службы остекления, но и защитить от излучения людей и имущество.

Изгибание листов при изготовлении криволинейных конструкций приводит к внутреннему напряжению материала. Это усиливает жесткость и увеличивает прочность панели.

Теплопроводность

Из-за малой внутренней плотности изделия из поликарбоната имеют теплопроводность, которая намного ниже, чем у оконного стекла. Стеклопакет из монолитного пластика в 3 раза эффективнее защищает от тепла и холода, чем подобное изделие из обычного стекла. При этом его прочность будет в десятки раз выше.

Использование сотового поликарбоната кроме эстетической составляющей выполняет задачу звукоизоляции и теплоизоляции. Воздух, находящийся между его стенками отлично защищает помещения от шума и холода.

Эти технические характеристики поликарбоната использованы для остекления таких сооружений:

• парников;
• теплиц;
• оранжерей;
• стадионов;
• животноводческих комплексов;
• рынков;
• крытых аквапарков.

Применяя тонированный материал можно добиться дополнительного эффекта, так как он, нагреваясь от солнца, будет согревать помещение.

Радиус изгиба

Довольно часто панели из поликарбоната применяются для изготовления арочных и куполообразных конструкций.

Это могут быть:

• козырьки;
• навесы;
• остановки общественного транспорта;
• переходы над автомобильными и железными дорогами;
• ларьки, киоски и павильоны.

Для материала определенной толщины существует свой минимальный радиус, под которым его можно изгибать. Уменьшение этого радиуса может привести к чрезмерному напряжению панели и даже ее разрушению.

Для сотового пластика эти размеры следующие:

• 3 мм - 0,55 м;
• 4 мм - 0,7 м;
• 6 мм - 1,05 м;
• 8 мм - 1,4 м;
• 10 мм - 1,75 м;
• 12 мм - 2,3 м;
• 16 мм - 3,0 м;
• 25 мм - 5,0 м;
• 32 мм - 6,4 м;
• 40 мм - 8,2 м.

Способность полимера к изгибу можно использовать для перевозки в свернутом виде.

Монолитный поликарбонат можно изгибать с таким минимальным радиусом:

• 1 мм - 0,25 м;
• 2 мм - 0,30 м;
• 3 мм - 0,45 м;
• 4 мм - 0,60 м;
• 5 мм - 0,75 м;
• 6 мм - 0,85 м;
• 7 мм - 0,95м;
• 8 мм - 1,1 м;
• 9 мм - 1,3 м;
• 10 мм - 1,5 м;
• 12 мм - 2,5 м.

Свойство к изгибу позволяет применять сотовый материал для остекления поверхностей самых разных форм и размеров.

Рабочий диапазон температур

Поликарбонат сохраняет свои рабочие свойства при температуре от — 50º С до + 120º С. Это позволяет использовать его для строительства практически в любой климатической зоне страны. Изменение температуры в меньшую или большую сторону приводит к значительным изменением размера материала. Так, сезонный перепад температуры в 70º С может привести к изменению размера пластика в пределах 3 см на 1 метр.

Материал негорючий. При пожаре он плавится, выделяя в воздух углекислый газ и водяной пар. Горение поликарбоната происходит при температуре, превышающей + 5000º С. В обычных условиях встретить такие показатели просто невозможно.

В случае пожара поверхность из пластика не разрушается, а деформируется, образуя отдельные отверстия. Через них выходит дым и тепло, облегчая тушение пожара. Кроме этого, пластик не образует осколки, которые могут поранить людей.

Химическая устойчивость

Поликарбонат может взаимодействовать со многими материалами без изменения качественных параметров.

Так, он устойчив к таким материалам:

• органическим и синтетическим маслам;
• соляным растворам;
• кислотам;
• окислителям;
• мылу и стиральному порошку.

Структура материала нарушается от взаимодействия с:

• аммиаком;
• щелочью;
• ацетоном;
• метиловым спиртом.

Поликарбонат легок в обработке и обслуживании. Срок его службы достигает 25-30 лет.

Во многих отраслях промышленности и частного строительства всегда существовала потребность в прозрачном отделочном материале, который бы сочетал в себе прочность, доступную стоимость и длительный срок эксплуатации. Созданный относительно недавно синтетический полимерный пластик - поликарбонат имеет массу достоинств и, выпускаемый в больших объемах, доступен для масштабного и частного строительства. Это обеспечило применение поликарбоната, как в качестве строительного, так и технологического материала.

Достоинства поликарбоната

Уникальные свойства этого полимерного пластика позволили поднять на новый качественный уровень производство продукции в различных отраслях промышленности и ведение частного хозяйства.

Поликарбонат обладает такими достоинствами:

1. Прочность. Данный показатель в 200 раз выше, чем у силикатного стекла и в 10 раз выше, чем у акрила. При сильных ударах пластик гнется, трескается, но не разбивается.
2. Экологическая чистота. Поликарбонат не выделяет в окружающую среду вредных веществ даже при высоких температурах, характерных для пожара.
3. Гибкость. Это свойство материала используется для создания различных криволинейных поверхностей.
4. Стойкость к перепадам температуры. Как при низких, так и при высоких температурах, пластик сохраняет все свои свойства.
5. Низкий удельный вес, который в 2 раза меньше, чем у акрила и в 3 раза меньше, чем у стекла.
6. Отличная светопроницаемость, которая позволяет пропускать до 92 % естественного света.
7. Высокие звукоизоляционные качества и низкая теплопроводность.
8. Водонепроницаемость и гидрофобность.
9. Химическая и биологическая устойчивость.
10. Долговечность при условии правильной эксплуатации.

Материал легок и прост в обработке, он легко поддается резке, сверлению и пилению.

Технические характеристики

Заводы-изготовители выпускают поликарбонат двух видов - монолитный и сотовый. У каждого из них есть обширный ареал применения.

Монолитный (литой) пластик представляет собой прозрачные, матовые и цветные листы, толщиной от 1 мм до 12 мм. Стандартный размер таких листов 205×305 мм. Данный материал обладает необычайной прочностью, которая является причиной его большой популярности.

Так, монолитный поликарбонат применяется для изготовления таких групп изделий:

• витрин в магазинах, музеях и выставочных залах;
• защитных перегородок и ограждений;
• бассейнов и аквариумов;
• пуленепробиваемых стекол для окон и машин;
• защитных очков и щитков;
• спортивных аксессуаров.

Данный полимер является отличным антивандальным материалом, защищающим от ударов и царапин.

Сотовый поликарбонат представляет собой лист, состоящий из двух или нескольких тонких пластин, соединенных ребрами жесткости различной формы. Выпускается он в виде полос, шириной 210 см и длиной 300 см, 600 см и 1200 см. Толщина полос варьируется от 4 мм до 40 мм.

Отличные теплоизоляционные свойства и прочность обеспечили широкое применение сотового поликарбоната в строительной отрасли. Используется полимер этого вида преимущественно для остекления различных кровельных и фасадных площадей. Возможность изгибаться существенно расширяет ареал применения этого уникального материала.

Основным направлением применения ячеистого пластика является изготовление таких конструкций:

• крыш зданий и сооружений общественного пользования, таких как вокзалы, спортивные и торгово-развлекательные комплексы, рынки и выставочные залы;
• фасадов жилых и административных зданий;
• теплиц, парников и оранжерей;
• навесов различной формы и размеров;
• козырьков над входными дверями.

Широко используется сотовый поликарбонат и внутри помещений. Из него изготавливаются различные прямые и фигурные перегородки с применением элементов декора. Ударная прочность и огнестойкость позволяют использовать кровельные поверхности из пластика без опасности для людей, которые под ними находятся.

Применение поликарбоната в промышленности

В силу своей многофункциональности поликарбонат используется в самых различных областях промышленного производства. На сегодняшний день, не осталось такой отрасли, которая не использует этот полимер.

Строительство

Строительная отрасль является основным потребителем поликарбоната. Огромные площади новых зданий, которые возводятся по всей стране, требуют большого количества надежного прозрачного материала для остекления. Применение поликарбоната в строительстве обусловлено его прочностью и прозрачностью.

Кровли из сотового пластика толщиной 32 мм и 40 мм легко противостоят ударам града, снеговой и ветровой нагрузке. Что касается теплоизоляции, то такое покрытие эквивалентно качественному двухкамерному стеклопакету.

На заметку: В строительстве применение поликарбоната затребовано и в офисных зданиях, где он используется для создания прозрачных стен и перегородок, существенно ускоряя ход строительства и уменьшая вес здания.

Панорамные окна во всю стену становятся нормой при возведении домов различного назначения. Фото о применении поликарбоната в этих целях раскрывают возможности оформления вертикальных поверхностей.

Транспортная промышленность

На дорогах находится масса сооружений, которые служат для безопасности дорожного движения.

Как сотовые, так и монолитные панели используются для производства:

• остановок для общественного транспорта;
• укрытий для пешеходных переходов над автострадами;
• дорожных знаков и указателей;
• защитных щитов вдоль дорог;
• линз для приборов подсветки дорожной обстановки и светофоров.

Пластиковое покрытие устойчиво к химически активной дорожной среде и не бьется от попадания отлетевших от колес камней.

Сельское хозяйство

Сотовый пластик явился воплощением мечты аграриев о легком, крепком и прозрачном листовом материале. Его использование при строительстве парников и теплиц позволило отойти от такой ненадежной облицовки, как стекло или целлофан. Вертикальное и горизонтальное остекление парников и теплиц сотовыми плитами позволило значительно снизить тепловые потери, улучшить освещенность и поднять урожайность.

Создание прозрачных крыш над животноводческими комплексами и птицефермами значительно снижают расходы фермеров на освещение и обогрев помещений.

Сфера спорта и развлечений

Поликарбонат является идеальным материалом для создания различных изделий для спорта и шоу-бизнеса. Из него изготавливают защитные шлемы для хоккеистов, мотогонщиков и велосипедистов. На хоккейных площадках из монолитного пластика изготавливают прозрачные защитные бортики.

В индустрии развлечений поликарбонат используется для исполнения прочных, надежных и огнестойких декораций.

Пищевая промышленность

Пищевая промышленность является еще одной отраслью, где используется поликарбонат. Биологическая инертность пластика позволяет делать из него небьющуюся посуду и столовые приборы, которые можно без опаски использовать в микроволновой печи. Из-за низкой теплопроводности полимерной посуды, пища в ней долго не остывает. Емкости из этого материала идеально подходит для хранения различных жидкостей.

Медицина

Устойчивость поликарбоната к влиянию температуры и различных факторов окружающей среды привела к повышению спроса на него в сфере охраны здоровья.

Из этого пластика изготавливаются:

• различные сосуды для хранения лекарств и медикаментов;
• корпуса для медицинских приборов и оборудования;
• искусственные суставы для опорно-двигательного аппарата;
• зубные протезы;
• детали для различных по назначению машин.

Электроника

Полимерный пластик совершенно не проводит электрический ток. Это его свойство, в совокупности с прозрачностью и прочностью, нашло применение в изготовлении различных электрических приборов и изолирующих материалов. Изделия из поликарбоната не впитывают воду и не меняют своих параметров в различных условиях. Это обусловило применение полимеров в изготовлении точных приборов.

Высокие технологии продолжают совершенствоваться также благодаря поликарбонату. Из него изготавливаются экраны мониторов, сотовых телефонов и телевизоров. Жесткие диски для персональных компьютеров, изготовленные из поликарбоната, отлично выполняют свои задачи.

Химическая промышленность

В этой отрасли производства всегда существовала потребность в надежных емкостях для хранения и транспортировки агрессивных жидкостей. Емкости, сосуды и трубопроводы из поликарбоната явились оптимальным вариантом для решения многих проблем.

На сегодняшний день полимерный пластик является бесспорным лидером среди прозрачных изделий во многих отраслях промышленности.

Видео про применение монолитного поликарбоната

Поликарбонатом называют целую группу термопластов, имеющую общую формулу и очень обширную сферу использования. За счет того что поликарбонат имеет хорошую ударную вязкость и обладает высокой степенью прочности, этот материал используют при создании различных конструкций в разных промышленных отраслях. При этом, чтобы улучшить механические свойства поликарбоната, композиции из него обычно наполняют стекловолокном.

Поликарбонат широко используется при изготовлении линз, компакт-дисков, а также при строительстве. Из этого материала изготавливают козырьки и навесы, строят заборы, возводят беседки, делают крыши и т. д.

В сравнении со стеклом, поликарбонат как прозрачный материал имеет массу преимуществ.

Сравнивать поликарбонат и стекло не совсем корректно, но и тот и другой материал часто используется в архитектуре и строительстве именно за счет наличия оптических свойств. Даже в случае, если бы стекло могло бы быть таким же прочным, как поликарбонат, оно все равно бы уступало этому материалу, так как имеет намного больший вес. В то же время поликарбонат проигрывает стеклу в твердости, прозрачности, стойкости к агрессивным воздействиям, долговечности. Однако все недостатки с лихвой компенсируются его прочностью, гибкостью и низкой теплопроводностью.

Способы получения поликарбоната и его состав

В настоящее время, поликарбонаты получают 3-мя способами:

1. Путем переэтерификации дифенилкарбоната в вакууме с добавлением в состав сложных оснований (например, натрия метилата) с повышением температуры ступенчатого характера. Процесс осуществляется в расплаве по периодическому принципу. Полученный вязкий состав удаляют из реактора, охлаждают и гранулируют. Преимущество этого способа заключается в отсутствии растворителя при производстве, а основной недостаток заключается в том, что полученный состав имеет плохое качество, так как в нем присутствуют остатки катализатора. При таком способе невозможно получить состав, который будет иметь молекулярную массу более 5000.
2. Фосгенирование в растворе А-бисфенола в присутствии пиридина при температуре ниже 25° C. В роли растворителя используют состав, содержащий безводные хлорорганические соединения, а в роли регулятора молекулярной массы - состав, содержащий одноатомные фенолы. Преимущество такого метода заключается в том, что все процессы происходят при низких температурах в однородной жидкой фазе, недостаток метода - использование дорогостоящего пиридина.
3. Межфазная поликонденсация фосгена с А-бисфенолом, которая происходит в среде органических растворителей и водных щелочей. Достоинства такого метода заключаются в низкой температурной реакции, в использовании лишь одного органического растворителя, в возможности получить высокий молекулярный вес поликарбоната. Недостатки метода - большие расходы воды при промывке полимера, а значит, и большие объемы сточных вод, загрязняющих окружающую среду.

Состав, который содержит поглотитель УФ лучей и поликарбонат стал настоящим изобретением в промышленности. Такой состав стал успешно применяться для изготовления изделий для остекления, создания автобусных остановок, рекламных щитов, стекол автомобилей, перекрытий, гофрированных плит, табличек, защитных экранов, массивных плит, ячеистых плит и ячеистых профилей.

Вернуться к оглавлению

Виды поликарбоната и его свойства

Поликарбонат является сложным линейным полиэфиром фенолов и угольной кислоты, который относят к классу синтетических полимеров. Производители поликарбонатных плит получают материал, который имеет вид инертных и прозрачных гранул. На рынке представлены в основном 2 вида поликарбонатных листов: сотовые и монолитные листы различной толщины. Лист сотового поликарбоната выпускается с толщиной 4, 6, 8, 10 или 16 мм, шириной 2,1 м и длиной 6 или 12 м. Лист монолитного поликарбоната имеет толщину 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12 мм, ширину 2,05 м и длину 3,05 м.

Вернуться к оглавлению

Монолитный поликарбонат

Монолитный поликарбонат по внешнему виду напоминает акриловое стекло. По механическим свойствам этот материал не имеет аналогов среди используемых полимерных материалов. Он сочетает в себе прозрачность, хорошую стойкость к ударам и высокую термостойкость. Монолитные листы этого материала некоторые специалисты называют ударопрочным стеклом.

Благодаря своей высокой прочности в сочетании с отличными оптическими свойствами, монолитный поликарбонат используется для защитного остекления (при изготовлении щитов, ограждений и защитных экранов для служб правопорядка, при остеклении промышленных и жилых зданий, строительстве больниц, крытых автостоянок, магазинов, объектов сельскохозяйственного назначения, спортивных сооружений и т. д.). Из этого материала делают каски и защитные очки, используют при остеклении самолетов, автобусов, поездов и катеров.

Поликарбонат применяют при устройстве зимних садов и веранд, монтаже зенитных фонарей, при изготовлении оборудования для освещения, устройстве защитных барьеров от шума на автострадах, при изготовлении знаков и вывесок.

Монолитный поликарбонат считается идеальным материалом для создания элементов с криволинейной формой, которые моно получить путем горячего формования. Благодаря этому материалу можно создать различные купола с прямоугольным, квадратным или круглым основанием, модульные протяжные световые фонари различной длины, а также отдельные секции больших куполов, которые в диаметре достигают 8-10 м. Многие специалисты считают монолитный поликарбонат уникальным материалом, но для создания горизонтальных перекрытий его используют очень редко. Чаще всего это обусловлено его высокой стоимостью, которая очень сильно превышает стоимость сотового поликарбоната - более популярного материала в строительстве. К тому же сотовый материал обеспечивает большую теплоизоляцию.

Вернуться к оглавлению

Сотовый поликарбонат

Поликарбонатным сотовым пластиком называют многослойные ударопрочные пластины из поликарбоната. Сотовый поликарбонат, который широко используется в частном строительстве, представляет собой полимер, профилированный в панели, которые имеют несколько слоев и внутренние продольные ребра жесткости. Получают его методом экструзии, при котором происходит плавление гранул, а затем выдавливание полученной массы через специальное устройство, форма которого определяет конструкцию и строение листа.

За последние годы сотовый поликарбонат набрал большую популярность. Изначально этот материал был разработан для создания устойчивых к снеговым нагрузкам и градобитию кровельных конструкций - прозрачных, прочных и вместе с тем легких. Сегодня его используют не только для вертикального и кровельного остекления домов и зданий, а для создания парников, теплиц, зимних садов, витрин, различных декоративных и защитных, профильных и плоских перегородок, а также для создания различных элементов, имеющих внутреннюю подсветку. Правильно подобранный цвет материала и фантазия дизайнеров обеспечат разнообразие декораций создаваемых интерьеров.

Сотовый поликарбонат согласно европейской классификации относят к классу В1 - это трудно воспламеняемые материалы. При его применении в строительных конструкциях соблюдают те же строительные правила и нормы, которые соблюдаются при использовании материалов указанной выше степени возгораемости. Листы поликарбоната обладают высокой стойкостью к перепадам температур от -40 до +120 °С и к негативным воздействиям солнечной радиации.

Иногда материал покрывают специальным неотделимым защитным слоем от ультрафиолетового излучения или слоем, который предотвращает образование капель на внутренней поверхности панели (в этом случае влага распределяется тонким слоем по поверхности листа, тем самым не нарушая светопропускную способность материала). Гарантийный срок службы материала - 10-12 лет.

Помимо этого, специалисты особо выделяют важную черту листового поликарбоната, благодаря которой он получил широкую популярность, - экономичность. Использование двухслойных панелей дает к тому же значительную экономию энергии - до 30% (в сравнении с однослойным стеклом).

Сотовый поликарбонат называют еще ячеистым, структурным и канальным. Все эти названия указывают на пустотелость материала. Он состоит из 2-х и более плоскостей, соединенных поперечными ребрами жесткости, разделяющих полости (соты, каналы, ячейки). Ребра жесткости дополнительно выполняют еще функцию запирания воздуха, благодаря которой резко понижается теплопроводность сотового поликарбоната. Материал толщиной 16 мм может вполне заменить стеклопакет.

Вернуться к оглавлению

Основные свойства поликарбоната

1. Как уже говорилось выше, одним из важнейших свойств материала является его очень высокая ударная прочность. Поликарбонат, в отличие от силикатного стекла и других органических стекол, не дает осколков. При достаточно мощном ударе материал может лишь треснуть. Вязкость материала позволяет ему при резких ударах деформироваться. Трещина может появиться лишь при нагрузке, которая превышает его деформационный порог. Крыши из сотового поликарбоната выдерживают град диаметром 20 мм. Материал настолько прочен, что выдерживает даже прямое попадание пули. Существует очень мало материалов, которые по физическим показателям могут сравниться с поликарбонатом. Его смело можно применять для создания прочной кровли у себя дома.
2. Поликарбонат очень легок, при одинаковой толщине, он в 16 раз легче силикатного стекла и в 6 раз - акрилового. Следовательно, опорные конструкции для него строятся менее мощные. Однако такая легкость может быть и недостатком: при неграмотном монтаже навеса, он способен улететь от сильного ветра. На самом деле поликарбонатная панель может выдерживать довольно большие снеговые и ветровые нагрузки. Несущую способность материала определяет его толщина.
3. Поликарбонат является пожаробезопасным материалом. Критические температуры, при которых он начинает терять свою прочность, находится вне пределов эксплуатационных температур. Материал характеризуется низким коэффициентом горючести. Он не воспламеняется в открытом огне и не способствует распространению пламени. При пожаре он плавится и стекает волокнистыми нитками. Процесс горения при этом не поддерживается, а при плавлении не выделяется токсических веществ.
4. Поликарбонат имеет отличные оптические свойства. Его светопроницаемость достигает 93%, однако ячеистая конструкция способна снизить оптические свойства до 85%. Светопроницаемость снижается за счет наличия в конструкции поперечных ребер жесткости. Однако эти же перегородки, отражая свет, компенсируют часть потерянной светопроницаемости и обеспечивают хорошую степень рассеивания. Это свойство делает поликарбонат очень подходящим материалом для строительства теплиц и парников. Благодаря ему в теплицу поступает более мягкий солнечный свет, что очень благотворно влияет на жизнедеятельность тепличных растений.
5. Поликарбонат - износостойкий материал. Его внешняя оболочка отфильтровывает ультрафиолетовый спектр солнечных лучей, тем самым продлевая срок службы самого материала. Он не стареет и не теряет первоначальной прочности на протяжении 30 лет.
6. Поликарбонат имеет высокий коэффициент поглощения шума и не проводит электричество. Конструкции с ячеистой структурой имеют отличные теплоизоляционные свойства.