Monoliittinen polykarbonaatti - materiaalin tekniset ominaisuudet, ominaisuudet ja käyttö

Nykyaikaisessa rakentamisessa läpinäkyviä materiaaleja käytetään laajasti, muodostaen usein täysin rakennusten ulkonäön. Tavallisen lasin ohella myös monoliittiset polykarbonaattiominaisuudet ovat laajalle levinneet, ja niiden käyttö mahdollistaa ainutlaatuisten rakennusrakenteiden luomisen. Tällä muovilla on erinomaiset tekniset ominaisuudet, minkä vuoksi se on välttämätöntä rakenteiden rakentamiseksi eri tarkoituksiin.

Mikä on monoliittinen polykarbonaatti?

Tämä aine saatiin ensimmäisen kerran 1800-luvun lopulla sivutuotteena kipua lievittävien lääkkeiden synteesissä. Herää melko luonnollinen kysymys: mikä on monoliittinen polykarbonaatti ja mitä ominaisuuksia sillä on? Se on veteen ja moniin muihin nesteisiin liukenematon läpinäkyvyysyhdiste, joka voi kilpailla korkealaatuisen silikaattilasin kanssa.

Monoliittisen polykarbonaatin tekniset ominaisuudet, jotka ovat korkeimmalla tasolla, kuuluvat kestomuovien ryhmään. Bisfenoli A: sta syntetisoidut yleisimmin käytetyt aromaattiset yhdisteet. Tämä aine puolestaan ​​saadaan kondensoimalla asetonin ja fenolin suhteellisen edulliset komponentit. Tämä seikka mahdollistaa sen laajan käytön rakentamisessa ja muilla aloilla.

Monoliittista polykarbonaattia toimitetaan kuluttajalle arkkimateriaalina, jonka paksuus on 1 - 12 mm, vakiokoko 205 × 305 mm. Erikoistilauksesta on mahdollista valmistaa paneeleja, joilla on muita geometrisia parametreja, samalla kun leveys säilytetään. Tämä rajoitus johtuu polymeerin valmistukseen käytetyn ekstruuderin vakiomitoista.

Monoliittisen polykarbonaatin teollinen tuotanto tehdään standardin TU 6-19-113-87 mukaisesti. Tämä antaa materiaalille tarvittavat ominaisuudet seuraavilla parametreillä: vetolujuus, iskulujuus ja kestävyys alhaisissa ja korkeissa lämpötiloissa. Tällä hetkellä maassamme ja ulkomailla tuotettu polykarbonaattien tuotevalikoima koostuu kymmenistä tuotteista.

Tässä luettelossa seuraavat materiaalin laatulajit eroavat toisistaan ​​joidenkin ominaisuuksien ja ominaisuuksien mukaan:

• PC-005 ja PC-003 ovat polymeerejä, joilla on korkea viskositeetti, viime aikoihin asti PK-1.
• Keskipitkäviskositeettinen kestomuovi PC-007 korvasi polykarbonaatit PK-2 ja PK-LT-10.
• RS-010 -materiaali, jolla on alhainen viskositeetti, aiemmin nimeltään PK-LT-12 ja PK-3.
• PK-LT-18-m termostabilisoidut paneelit, maalattu mustalla (viime aikoihin saakka, PK-4).
• PK-5 - materiaalia, joka on erityisesti kehitetty lääketieteellisiin tarkoituksiin, käytetään tuotujen monoliittisten polykarbonaattien kanssa.
• PK-6 - arkit optisille laitteille ja valaistusrakenteille.
• PK-LST-30 - materiaali, jossa on piitä tai kvartsista valmistettua täyteainetta (entinen nimitys PK-LSV-30 ja PK-NKS).
• PK-M-1 - paneelit, joiden pintakerroin on minimaalinen.
• PK-M-2 - korkea mikrokrakkauskestävyys ja erinomaiset palontorjuntaominaisuudet. Tällä hetkellä ei ole analogioita maailmassa.
• PK-TS-16-OD - materiaali, joka kuuluu korkeimpaan luokkaan avoimen liekin ja korkeiden lämpötilojen kestävyyden suhteen. Paneelit on suunniteltu erityisesti rakenteille, joilla on tiukat palontorjuntavaatimukset.

Läpinäkyvien monoliittisten polykarbonaattien lisäksi teollisuus tarjoaa kuluttajapaneeleille eri värejä, joilla on heikko valonläpäisyaste.

Monoliittisen polykarbonaatin suhde lämpötilaan

Polymeeripaneelien kestävyysindikaattorit ilmastollisille olosuhteille määritetään asiaa koskevilla Venäjän ja kansainvälisillä standardeilla. Monoliittisella polykarbonaatilla on merkittävä pakkaskestävyys, sitä voidaan käyttää ulkorakenteiden valmistukseen. Jälkimmäistä voidaan käyttää lämpötiloissa - 50 ° C asti edellyttäen, että mekaanisia kuormia ei ole, - 40 ° C lämpötilassa tämä materiaali kestää jopa iskun.

Useimpien polykarbonaattien laatu on korkeintaan + 120 ° C. Yksittäisissä näytteissä tämä luku on +150 ° C. Kuten kaikki materiaalit, polymeerin kuumennettaessa kooltaan, lineaarisen lämpölaajenemiskerroin määritetään erityisellä tekniikalla. Monoliittisen polykarbonaatin arvo on 6,5 × 10–5 m / ° C, minkä ansiosta sitä voidaan käyttää kriittisten ulkorakenteiden valmistukseen. Ne toimivat onnistuneesti olosuhteissa, joissa lämpötilaerot ovat merkittävät.

Materiaalin kemiallinen kestävyys

Monoliittinen polykarbonaatti on polymeeri, joka kestää tehokkaasti tuhoavia ympäristötekijöitä. Materiaali on inerttiä monien aggressiivisten väliaineiden suhteen, ja tämä kyky riippuu lämpötilasta ja aineiden pitoisuuksista.

Paneelit ovat erittäin kemiallisesti kestäviä seuraaville yhdisteille:

• Orgaaniset ja epäorgaaniset hapot ja niiden suolojen liuokset.
• Erityyppiset pelkistimet ja hapettimet.
• Alkoholit ja synteettiset pesuaineet.
• Orgaaniset rasvat ja polttoaineet ja voiteluaineet.

Jotkut kemialliset yhdisteet kykenevät kuitenkin reagoimaan polymeerin kanssa, mikä johtaa paneelien asteittaiseen tuhoutumiseen.

Lukijan mukavuuden vuoksi tiedot polykarbonaatin kestävyydestä tietyille nesteille esitetään taulukon muodossa:

Etikkahappo	+	heksaani	+
suolaa	+	Vetyperoksidia, pitoisuus jopa 30%	+
Butyylialkoholi	+	Bensiini -, diesel - ja mineraaliöljyt	+
Etyylialkoholi	+	ammoniakki	–
Kloorivetyhappo, jopa 20%	+	Butyyliasetaatti	–
propaani	+	Dietyylialkoholi	–
Boorihappo	+	Metyylialkoholi	–
Kaliumpermanganaatti, maks. kons. 10%	+	Alkaliset liuokset	–
Taulukon ”+” -merkki osoittaa materiaalin kestävyyden pitkäaikaiselle altistumiselle määrätylle aineelle.

Polykarbonaatin mekaaninen lujuus ISO 527

Paneeleille on ominaista niiden kyky kestää monenlaisia ​​kuormia merkittävän ajanjakson ajan. Polykarbonaatin sertifiointi mekaanisen lujuuden suhteen tehdään Venäjän, Amerikan ja kansainvälisten standardien vaatimusten mukaisesti.

Tämän materiaalin etuihin kuuluvat seuraavat:

• Polymeerin taivutuslujuus tarkistetaan standardin ISO 178 mukaisesti ja se on 95 MPa luokasta riippuen.
• Elastinen moduuli tässä testissä on 2600 MPa.
• Arkin vetolujuus repeytymisen testaamiseksi ISO 527- mukaisesti - 60 MPa saakka.
• Elastinen moduuli tällaisissa kuormituksissa on korkeintaan 2200 MPa, näytteen suhteellisen venymisen ollessa joissain tapauksissa 100%.
• Monoliittisen polykarbonaatin viskositeetti, kun testataan Charlie-menetelmällä tuotteille, joiden viilto on tietty, on enintään 30 - 40 kJ / m².
• Samanlainen indikaattori Izodin välillä on välillä 600 - 800 J / m.

Polykarbonaattilevy on erittäin iskunkestävä. Joten testauksen aikana ilman materiaalin ennakkoviiltoa se pysyi ehjänä laboratoriossa saavutettavissa olevilla enimmäiskuormituksilla.Erityisen kestäviä paneeleja käytetään suojatuotteiden ja välineiden valmistukseen kansalaisten ja lainvalvontaviranomaisten turvallisuuden varmistamiseksi.

Monoliittinen polykarbonaatti, toisin kuin lasi, voi taipua normaaleissa ympäristöolosuhteissa. Materiaalin ilmoitettua ominaisuutta käytetään laajasti erityyppisten pyöristettyjen rakenteiden valmistamiseen: katokset, aidat ja vastaavat. Tälle laadulle on ominaista rajoittava taivutussäde, joka riippuu levyn paksuudesta.

Yksityiskohtaiset tiedot tästä aiheesta esitetään kaaviossa:

Suurimman mahdollisen taivutussäteen riippuvuus monoliittisen polykarbonaattilevyn paksuudesta.

Arkin paksuus ja ominaispaino

Teollisuus tarjoaa laajan valikoiman läpinäkyviä ja läpinäkymättömiä paneeleja monenlaisissa väreissä. Monoliittisten polykarbonaattiominaisuuksien, jotka ovat monessa suhteessa ainutlaatuisia, tiheys on 1200 kg / m3. Tämä on huomattavasti pienempi kuin ikkunalasilla, jolla on yli kaksinkertainen ominaispaino. Tämä olosuhde tekee mahdolliseksi helpottaa huomattavasti monia rakennusrakenteita edellyttäen, että niiden mekaaninen lujuus pidetään asianmukaisella tasolla.

Tällaisen indikaattorin, kuten yhden neliömetrin monoliittisen polykarbonaatin paino, tuntemus on välttämätöntä kattoaineen massan määrittämiseksi suunnittelu- ja rakennustöiden aikana.

Monoliittisen polykarbonaatin massaarvo riippuu materiaalilevyn paksuus:

Monoliittisen polykarbonaatin vakioarkin, koko 2050x3050 mm, painon riippuvuus sen paksuudesta.

UV-kestävyys

Monoliittisilla polykarbonaattipaneeleilla on selektiivinen valonläpäisy. Tämän vaikutuksen saavuttamiseksi levyt levitetään suojaavalla pinnoitteella suulakepuristamalla. Tämän kerroksen paksuus on riittävä viivyttämään ja absorboimaan säteilyä spektrin ultraviolettiosasta, kun taas näkyvä ja pehmeä infrapunavalo tunkeutuu vapaasti esteen läpi. Levyn merkistä riippuen yhdelle tai molemmille puolille levitetään suojapinnoite.

Käytetty suulakepuristustekniikka eliminoi pohjakerrosta muodostumisen mahdollisuuden materiaalien läpäisyn vuoksi. Toinen tekniikka paneelin suojaamiseksi UF-säteilyltä altistumiselta on stabilointiaineiden erityisten lisäaineiden käyttö muovimääränä. Tämä polymeerisuojausmenetelmä on kalliimpaa, mutta sen tehokkuus on paljon suurempi.

Monoliittisen polykarbonaatin suojaamiseksi vaurioilta varastoinnin ja kuljetuksen aikana se liimataan muovikalvolla. Se osoittaa paneelin merkin ja sen sivun, jolle suojapinnoite levitetään. Kalvo poistetaan suoraan asennuksen aikana tai välittömästi sen jälkeen, muuten sen poistaminen paneelin pinnalta on vaikeaa.

Palotulos

Polykarbonaatti avoimen liekin vaikutuksesta ja tietyn lämpötilan ylittyessä alkaa sulaa ja se syttyy. Ulkoisen altistumisen lopettamisen jälkeen tämä prosessi häviää spontaanisti. Polymeerimateriaaleista valmistetuilla paneeleilla on seuraavat ominaisuudet paloturvallisuuden varmistamisessa:

• kestävyys korkeille lämpötiloille ja avotuli;
• palamisen aikana savun muodostuminen on minimaalista;
• palamistuotteet eivät ole myrkyllisiä;
• materiaalin happiindeksi on 28-30%.

Monoliittinen polykarbonaatti kuuluu itsestään sammuvien materiaalien luokkaan. Tämän ansiosta se voidaan luokitella paloturvallisuusluokkaan V-1 (B1) UL-94- ja DIN 4102 -standardien vaatimusten mukaisesti. Samanaikaisesti tuotantoprosessissa ei käytetä palonestoaineita ja muita lisäaineita.

Käyttöikä

Monoliittiset polykarbonaattilevyt valmistetaan rakeista suulakepuristamalla tai ruiskuvalulla.

Tämän materiaalin käyttöikä määräytyy seuraavien tekijöiden perusteella:

• raaka-aineiden laatu ja valmistuksen teknisten edellytysten noudattaminen;
• oikea asennus;
• ilmasto-olosuhteet ja altistuminen haitallisille ympäristötekijöille.

Eri valmistajat ilmoittavat materiaalin käyttöehdot, kun taas vähimmäisluku ylittää 10 vuotta. Erikoistuneessa laboratoriossa tehdyt tutkimukset osoittivat pitkäaikaisen altistumisen (yli 2000 tuntia) aiheuttavan paneelien läpäisevyyden laskun alle 10%. Tämä vastaa noin 20 vuoden polykarbonaatin hyväksikäyttöä Arizonan tai Israelin autiomaa-alueilla.

Ympäristöparametrit

Kuten edellä mainittiin, monoliittinen polykarbonaatti tuotetaan raa'asta rakeesta erityislaitteissa, joissa on suljettu teknologinen kierros. Tämän paneelien valmistusmenetelmän avulla voit minimoida kielteiset ympäristövaikutukset. Itse materiaalille on ominaista kemiallinen inertti, eikä se vapauta haitallisia ja vaarallisia aineita ihmisille ja eläimille.

Ympäristöominaisuuksiensa mukaan monoliittista polykarbonaattia suositellaan sisäkäyttöön. Erityiset tuotemerkkien paneelit on valmistettu käytettäväksi erityisesti lääketieteessä ja lääketeollisuudessa. Salli tämän materiaalin käyttö rakennuksessa ulko- ja sisätilojen sisustamiseen.

Valonläpäisy

Teollisuus tuottaa monentyyppisiä polykarbonaatteja, joilla on erilaiset auringonvalon ja keinovalaistuksen läpäisevyysindikaattorit. Läpinäkyvissä paneeleissa on seuraavia indikaattoreita valonläpäisyn suhteen 86-89%. Lisäksi erityisten lisäaineiden lisääminen materiaaliin mahdollistaa materiaalin optisten ominaisuuksien muuttamisen ja spektrin ultraviolettisäteiden maksimaalisen imeytymisen.

Muut polykarbonaatin optiset indikaattorit kuvaavat sen läpinäkyvyyden astetta. Täten värittömien näytteiden keltaisuusindeksi on enintään yksi yksikkö ja sameusaste ei ylitä 0,5%. Tästä polymeeristä valmistetut paneelit eivät ole mitenkään huonompia kuin pilasi, ja muiden etujen ohella ne säilyttävät ominaisuutensa koko elinkaaren ajan.

Lämmöneristys

Monoliittinen polykarbonaatti ei kuulu materiaaliluokkaan, joka on suunniteltu vähentämään rakennusten vaipien aiheuttamia energiahäviöitä. Näillä paneeleilla on kuitenkin alhaisempi lämmönjohtavuus kuin tavallisella ikkunalasilla. Polykarbonaatin osalta tämän ominaisuuden arvo on 0,2 W / mK, mittaukset suoritettiin DIN 52612 -standardin hyväksymän menetelmän mukaisesti. Ikkunalasilla on myös suuri lämmönjohtavuus.

On pidettävä mielessä, että materiaalin eristysominaisuudet kasvavat paksuuden kasvaessa. Joten, ceteris paribus, 8 mm: n monoliittisen polykarbonaatin arkki on lähes 20% tehokkaampi kuin vastaava lasi. Vielä suurempi ero havaitaan asennettaessa kahta tai useampaa paneelia, joiden välissä on ilmarako. Viime vuosina tätä polymeeriä käytetään yhä enemmän lasissa perinteisen lasin sijasta.

Parveke on lasitettu monoliittisella polykarbonaatilla.

äänieristys

Monoliittisella polykarbonaatilla on levyn viskoosi sisäinen rakenne ja tämän ominaisuuden vuoksi se kykenee absorboimaan tehokkaasti äänet. Mittaustulosten mukaan levyjen, joiden paksuus on 4 - 12 mm, äänieristysaste vaihtelee vähimmäisarvosta 18 dB ja maksimiarvoon 23 dB.

Monoliittisella polykarbonaatilla on alhaisempi tiheys kuin ikkunalasilla, ja sen seurauksena se pystyy vaimentamaan merkittävästi ääniaaltoja, etenkin matalataajuusalueella. Tämän materiaalin ominaisuuden ansiosta sitä voidaan käyttää äänenvaimentavien näyttöjen valmistukseen ja asentamiseen vilkkaasti kulkevien teiden varrella.

Kosteudenkestävä

Monoliittinen polykarbonaatti ei ole hygroskooppinen, toisin sanoen polymeeri ei absorboi vettä. Tämän ominaisuuden ansiosta sitä voidaan käyttää tiloissa, joissa on korkea kosteus kasvihuoneissa, keittopenkeissä, uima-altaissa ja muissa tällaisissa rakennuksissa.Kondensoitumisen estämiseksi levyn sisäpinnalle valmistusprosessin aikana voidaan levittää erityistä polymeerikalvoa. Erityislaatuiset materiaalit on merkitty suojakalvolle ja asennetaan pinnoitteen sisään asennuksen aikana.

Paneelien värit

Monoliittisen polykarbonaatin valmistajat tarjoavat asiakkailleen läpinäkyvien levyjen lisäksi myös maalattuja. Eri yrityksissä levyjen väri voi vaihdella huomattavasti kilpailevien yritysten tuotteista.

Yleisimmät ovat seuraavat levyvärit:

Paneelien väritys suoritetaan tuomalla pigmentti materiaalin massaan ennen muotoilua. Tämä tekniikka tarjoaa korkeaa värien tasalaatuisuutta ja merkittävää kestävyyttä. Väriainekoostumus on jakautunut tasaisesti koko paneeliin, mikä estää sitä palamasta. Tätä materiaalia tuottavat yksittäiset yritykset tarjoavat myös muita mukautettuja väriratkaisuja.

Monoliittisen polykarbonaatin nimitys ja soveltamisala

Läpinäkyvät ja maalatut muovipaneelit ovat yhä suosittuja kuluttajien keskuudessa ja korvaavat yhä enemmän silikaatti- ja kvartsilaseja. Monoliittista polykarbonaattia, jonka käyttö rakennuksessa kasvaa jatkuvasti, on kysyntää muilla toimialoilla.

Läpinäkyvien ja maalattujen paneelien pääasialliset käyttöalueet ovat seuraavat:

Viime vuosina monoliittisten polykarbonaattipaneelien soveltamisala on laajentunut yhä enemmän. Materiaalia käytetään myös lääketieteellisissä laitoksissa steriileissä olosuhteissa olevien laatikoiden asentamiseen ja muiden erikoislaitteiden valmistukseen.

Monoliittisesta polykarbonaatista valmistettujen asennusrakenteiden monimutkaisuus

Tämä materiaali on yksinkertainen ja kätevä osien valmistuksessa, muovauksessa ja kiinnityksessä. Monoliittisen polykarbonaatin kanssa työskentelemiseen voidaan käyttää manuaalisia tai sähkötyökaluja, joiden leikkauspinta on teräs. On tärkeää, että pyörö- tai vannesahoilla on oikea teroitus. Ammattikäyttöön suositellaan kovametalli- tai kovametallityökaluja leikkauspaikan jäähdyttämiseen tai poraamiseen paineilmalla.

Valmistettaessa rakenteita monoliittisesta polykarbonaatista, seuraavat materiaalin käsittelymenetelmät ovat sallittuja:

• Jyrsintä.
• Leikkaaminen pyörösahalla, vannesahalla tai saksilla.
• Reikien poraus tai lävistys erityisellä laitteella.
• Materiaalin laserleikkaus.

Monoliittiset polykarbonaattilevyt voivat olla kylmiä ja kuumana muodostettuja. Tässä tapauksessa pienimmän sallitun taivutussäteen tulisi olla 150 kertaa paneelin paksuus. Levyt pyöristetään yksinomaan suulakepuristuslinjaa pitkin. Oikea taivutussuunta on ilmoitettava suojakalvossa, joka poistetaan asennuksen aikana.

Arkkien kiinnitys rakennusrakenteisiin voidaan suorittaa itsekelausruuveilla, joissa on puristinlaatta ja polymeeri- tai kumitiiviste.Erilliset paneelit kytketään toisiinsa käyttämällä erityisiä liuottimia, hitsausta ja muita menetelmiä. Monoliittisen polykarbonaatin oikea asennus tarjoaa mahdollisuuden sen käyttöön koko elinkaaren ajan.