Monolitinis polikarbonatas - medžiagos techninės savybės, savybės ir pritaikymas

Šiuolaikinėje statyboje plačiai naudojamos skaidrios medžiagos, dažnai visiškai formuojančios pastatų išvaizdą. Be paprasto stiklo, paplitusios ir monolitinės polikarbonato savybės, kurių naudojimas leidžia sukurti unikalias pastatų konstrukcijas. Šis plastikas pasižymi puikiomis techninėmis savybėmis, todėl jis yra būtinas statant įvairiems tikslams skirtas konstrukcijas.

Kas yra monolitinis polikarbonatas?

Ši medžiaga pirmą kartą buvo gauta XIX amžiaus pabaigoje kaip šalutinis produktas sintezuojant vaistus nuo skausmo. Kyla gana natūralus klausimas: kas yra monolitinis polikarbonatas ir kokias savybes jis turi? Tai netirpus skaidrumo junginys vandenyje ir daugelyje kitų skysčių, galintis konkuruoti su aukštos kokybės silikatiniu stiklu.

Monolitinio polikarbonato techninės charakteristikos, kurios yra aukščiausios, priklauso termoplastikų grupei. Plačiausiai naudojami aromatiniai junginiai, sintetinami iš bisfenolio A. Savo ruožtu ši medžiaga gaunama kondensavus santykinai nebrangius acetono ir fenolio komponentus. Ši aplinkybė leidžia ją plačiai naudoti statybose ir kitose srityse.

Monolitinis polikarbonatas vartotojui tiekiamas lakštinės medžiagos pavidalu, kurios storis nuo 1 iki 12 mm, standartinio dydžio 205 × 305 mm. Pagal specialų užsakymą galima gaminti plokštes su kitais geometriniais parametrais išlaikant plotį. Šis apribojimas atsiranda dėl standartinių ekstruderio, naudojamo polimerui gaminti, matmenų.

Pramoninė monolitinio polikarbonato gamyba vykdoma pagal TU 6-19-113-87. Tai suteikia medžiagai būtinas charakteristikas pagal šiuos parametrus: atsparumą tempimui, atsparumą smūgiams ir atsparumą žemai ir aukštai temperatūrai. Šiuo metu mūsų šalyje ir užsienyje gaminamų polikarbonatų asortimentą sudaro dešimtys gaminių.

Šiame sąraše pateikiamos šios medžiagos rūšys, kurios skiriasi kai kuriomis savybėmis ir savybėmis:

• PC-005 ir PC-003 yra aukšto klampumo polimerai, iki šiol PK-1.
• PC-007 vidutinio klampumo termoplastikas pakeitė polikarbonatus PK-2 ir PK-LT-10.
• RS-010 mažo klampumo medžiaga, anksčiau žymėta PK-LT-12 ir PK-3.
• PK-LT-18-m termostabilizuotos plokštės, dažytos juodai (iki šiol PK-4).
• PK-5 - medžiaga, specialiai sukurta medicinos tikslams, naudojama kartu su importuojamais monolitiniais polikarbonatais.
• PK-6 - optinių prietaisų ir apšvietimo konstrukcijų lakštai.
• PK-LST-30 - medžiaga su užpildu, pagamintu iš silicio arba kvarco stiklo (buvęs žymėjimas PK-LSV-30 ir PK-NKS).
• PK-M-1 - plokštės su minimaliu paviršiaus trinties koeficientu.
• PK-M-2 - didelis atsparumas mikrokrekingams ir puikios ugnies gesinimo savybės. Šiuo metu pasaulyje nėra analogų.
• PK-TS-16-OD - medžiaga, priklausanti aukščiausiajai kategorijai pagal atsparumą atvirai liepsnai ir aukštai temperatūrai. Plokštės yra specialiai sukurtos konstrukcijoms, kurioms keliami griežti priešgaisrinės apsaugos reikalavimai.

Be skaidrių monolitinių polikarbonatų, pramonė vartotojams siūlo plokštes, pasižyminčias žemu įvairių spalvų šviesos pralaidumo laipsniu.

Monolitinio polikarbonato ir temperatūros santykis

Polimerinių plokščių atsparumo klimato rodiklius nustato atitinkami Rusijos ir tarptautiniai standartai. Monolitinis polikarbonatas pasižymi dideliu atsparumu šalčiui, jį galima naudoti gaminant lauko konstrukcijas. Pastarąją galima naudoti temperatūroje iki - 50 ° C, jei nėra mechaninių apkrovų, - 40 ° C temperatūroje ši medžiaga gali išlaikyti net smūgį.

Daugumos rūšių polikarbonatų atsparumas karščiui yra iki + 120 ° C. Atskirų mėginių atveju šis skaičius siekia +150 ° C. Kaip ir visos medžiagos, kaitinant polimerą pagal dydį, šiluminio tiesinio išsiplėtimo koeficientas nustatomas specialiu metodu. Monolitinio polikarbonato vertė yra 6,5 ​​× 10–5 m / ° C, kas leidžia jį naudoti kritinių lauko konstrukcijų gamyboje. Jie sėkmingai veikia esant dideliems temperatūrų skirtumams.

Medžiagos cheminis atsparumas

Monolitinis polikarbonatas yra polimeras, galintis efektyviai atlaikyti destruktyvius aplinkos veiksnius. Medžiaga yra inertiška daugelio agresyvių terpių atžvilgiu, ir šis gebėjimas priklauso nuo temperatūros ir medžiagų koncentracijos.

Plokštės yra labai chemiškai atsparios šiems junginiams:

• Organinės ir neorganinės rūgštys ir jų druskos tirpalai.
• Įvairių rūšių reduktoriai ir oksidatoriai.
• Alkoholiai ir sintetiniai plovikliai.
• Organiniai riebalai ir kuras bei tepalai.

Tačiau kai kurie cheminiai junginiai sugeba reaguoti su polimeru, o tai lemia laipsnišką plokščių sunaikinimą.

Skaitytojo patogumui lentelės pavidalu pateikiama informacija apie polikarbonato atsparumą tam tikriems skysčiams:

Acto rūgštis	+	Heksanas	+
Druska	+	Vandenilio peroksidas, kurio koncentracija iki 30%	+
Butilo alkoholis	+	Benzinas, dyzelinas ir mineralinės alyvos	+
Etilo alkoholis	+	Amoniakas	–
Druskos rūgštis, iki 20 proc.	+	Butilo acetatas	–
Propanas	+	Dietilo alkoholis	–
Boro rūgštis	+	Metilo alkoholis	–
Kalio permanganatas, maks. konc. 10 proc.	+	Šarminiai tirpalai	–
„+“ Ženklas lentelėje rodo medžiagos atsparumą ilgalaikiam specifinės medžiagos poveikiui.

Mechaninis polikarbonato atsparumas ISO 527

Plokštės pasižymi savo sugebėjimu ilgą laiką atlaikyti įvairias apkrovas. Polikarbonato sertifikavimas mechaninio stiprumo atžvilgiu atliekamas pagal Rusijos, Amerikos ir tarptautinių standartų reikalavimus.

Šios medžiagos pranašumai yra šie:

• Polimero lenkimo stipris yra tikrinamas pagal ISO 178 ir yra 95 MPa, priklausomai nuo rūšies.
• Šio bandymo tamprumo modulis neviršija 2600 MPa.
• Lakšto tempiamasis įtempis, kai bandoma, ar nėra plyšimo pagal ISO 527, yra iki 60 MPa.
• Tamprumo modulis esant tokioms apkrovoms yra iki 2200 MPa, santykinis bandinio pailgėjimas kai kuriais atvejais siekia 100%.
• Monolitinio polikarbonato klampumas, išbandytas pagal Charlie metodą gaminiams, kurių įpjovos yra tam tikro gylio, yra ne didesnis kaip 30–40 kJ / m².
• Panašus „Izod“ rodiklis yra nuo 600 iki 800 J / m.

Polikarbonato lakštas yra labai atsparus smūgiams. Taigi atliekant bandymus iš anksto nepjaustant medžiagos, ji liko nepažeista esant didžiausioms laboratorijoje pasiekiamoms apkrovoms.Ypač patvarios plokštės naudojamos gaminant apsauginius gaminius ir piliečių bei teisėsaugos pareigūnų saugumui užtikrinti.

Monolitinis polikarbonatas, skirtingai nei stiklas, normaliomis aplinkos sąlygomis gali sulenkti. Nurodyta medžiagos savybė yra plačiai naudojama gaminant įvairius apvalius statinius: baldakimus, tvoras ir panašiai. Ši kokybė pasižymi ribotu lenkimo spinduliu, kuris priklauso nuo lakšto storio.

Išsamesnė informacija šiuo klausimu pateikiama diagramoje:

Didžiausio galimo lenkimo spindulio priklausomybė nuo monolitinio polikarbonato lakšto storio.

Lakšto storis ir savitasis sunkis

Pramonė siūlo platų įvairių spalvų skaidrių ir nepermatomų plokščių asortimentą. Monolitinio polikarbonato charakteristikos, kurios daugeliu aspektų yra unikalios, turi 1200 kg / m3 tankį. Tai yra žymiai mažiau nei lango stiklui, kurio savitasis sunkis yra daugiau nei du kartus. Ši aplinkybė leidžia labai palengvinti daugelį statybinių konstrukcijų, jei jų mechaninis stiprumas palaikomas tinkamu lygiu.

Žinios apie tokį rodiklį kaip monolitinio polikarbonato vieno kvadratinio metro svoris yra būtinos norint nustatyti stogo dangos medžiagos masę projektavimo ir statybos darbų metu.

Monolitinio polikarbonato masės vertė priklausys nuo medžiagos lakšto storio:

Standartinio 2050x3050 mm dydžio monolitinio polikarbonato lakšto svorio priklausomybė nuo jo storio.

Atsparumas UV spinduliams

Monolitinės polikarbonato plokštės turi pasirinktinį šviesos pralaidumą. Norint pasiekti šį efektą, ekstruzijos būdu ant lakšto paviršiaus uždedama apsauginė danga. Šio sluoksnio storio pakanka atidėti ir absorbuoti ultravioletinės spektro dalies radiaciją, o matoma ir minkšta infraraudonųjų spindulių šviesa laisvai prasiskverbia per barjerą. Priklausomai nuo lentos prekės ženklo, iš vienos arba abiejų pusių uždedama apsauginė danga.

Taikoma ekstruzijos technologija pašalina galimybę nuo pagrindo patempti dėl medžiagų persipynimo. Kita plokštės apsaugos nuo UF radiacijos technologija yra specialių stabilizatorių priedų naudojimas plastiko tūryje. Šis polimerų apsaugos metodas yra brangesnis, tačiau jo efektyvumas yra daug didesnis.

Norėdami apsaugoti monolitinį polikarbonatą nuo pažeidimų jį sandėliuojant ir transportuojant, jis yra klijuojamas plastikine plėvele. Tai nurodo plokštės prekės ženklą ir pusę, ant kurios uždedama apsauginė danga. Plėvelė nuimama tiesiai montuojant arba iškart po jos, kitaip bus sunku ją nuimti nuo skydo paviršiaus.

Gaisro spektaklis

Polikarbonatas, veikiamas atviros liepsnos ir viršijus tam tikrą temperatūrą, pradeda tirpti ir užsidega. Nutraukus išorinį poveikį, šis procesas spontaniškai išnyksta. Plokštės, pagamintos iš polimerinės medžiagos, turi šias priešgaisrinės saugos užtikrinimo savybes:

• atsparumas aukštai temperatūrai ir atvira liepsna;
• degimo metu dūmų susidarymas yra minimalus;
• degimo produktai nėra toksiški;
• medžiagos deguonies indeksas yra 28–30%.

Monolitinis polikarbonatas priklauso savaime gesinančių medžiagų kategorijai. Tai leidžia ją klasifikuoti kaip V-1 (B1) priešgaisrinės saugos kategoriją pagal UL-94 ir DIN 4102 reikalavimus. Tuo pat metu gamybos procese nenaudojami jokie antipirenai ir kiti priedai.

Tarnavimo laikas

Monolitinės polikarbonato plokštės yra pagamintos iš granulių ekstruzijos arba liejimo būdu.

Šios medžiagos tarnavimo laiką lemia šie veiksniai:

• žaliavų kokybė ir atitikimas techninėms gamybos sąlygoms;
• teisingas montavimas;
• klimato sąlygos ir nepalankių aplinkos veiksnių poveikis.

Įvairūs gamintojai deklaruoja savo medžiagų naudojimo sąlygas, o minimalus skaičius viršija 10 metų. Specializuotoje laboratorijoje atlikti tyrimai parodė, kad ilgalaikis poveikis (daugiau nei 2000 valandų) sukelia skydo laidumo sumažėjimą mažiau nei 10%. Tai atitinka maždaug 20 metų polikarbonato eksploatavimo Arizonos ar Izraelio dykumų regionuose.

Aplinkos parametrai

Kaip minėta pirmiau, monolitinis polikarbonatas gaminamas iš neapdorotų granulių ant specialios įrangos, turinčios uždarą technologinį ciklą. Šis plokščių gamybos būdas leidžia sumažinti neigiamą poveikį aplinkai. Pati medžiaga pasižymi cheminiu inertiškumu ir neišskiria kenksmingų ir pavojingų medžiagų žmonėms ir gyvūnams.

Monolitinis polikarbonatas, atsižvelgiant į jo aplinkos savybes, rekomenduojamas naudoti patalpose. Specialių prekės ženklų plokštės gaminamos specialiai medicinai ir farmacijos pramonei. Leiskite naudoti šią medžiagą statybose išorės ir vidaus apdailai atlikti.

Šviesos pralaidumas

Pramonėje gaminami keli polikarbonato tipai, turintys skirtingus saulės ir dirbtinio apšvietimo pralaidumo rodiklius. Kalbant apie šviesos pralaidumą, skaidrių plokščių rodikliai yra nuo 86 iki 89%. Šiuo atveju specialių priedų įdėjimas į medžiagą leidžia pakeisti medžiagos optines savybes ir pasiekti maksimalų spektro ultravioletinių spindulių sugertį.

Kiti optiniai polikarbonato indikatoriai apibūdina jo skaidrumo laipsnį. Taigi bespalvių mėginių gelsumo indeksas yra ne didesnis kaip vienas vienetas, o drumstumo laipsnis neviršija 0,5%. Iš šio polimero pagamintos plokštės jokiu būdu nėra prastesnės kokybės nei silicio stiklas, be to, be kitų privalumų, jos išlaiko savo charakteristikas per visą gyvavimo ciklą.

Šilumos izoliacija

Monolitinis polikarbonatas nepriklauso medžiagų, skirtų sumažinti energijos nuostolius dėl pastatų apvalkalų, kategorijai. Tačiau šios plokštės turi mažesnį šilumos laidumą nei paprastas langų stiklas. Polikarbonato šios charakteristikos vertė yra 0,2 W / mK, matavimai buvo atlikti pagal metodą, patvirtintą DIN 52612. Langų stiklas taip pat turi didelį šilumos laidumą.

Reikėtų nepamiršti, kad didėjant storiui medžiagos izoliacinės savybės didėja. Taigi, ceteris paribus, 8 mm storio monolitinio polikarbonato lakštas yra beveik 20% efektyvesnis nei panašus stiklas. Dar didesnis skirtumas pastebimas montuojant dvi ar daugiau plokščių su oro tarpu tarp jų. Pastaraisiais metais šis polimeras vis dažniau naudojamas stikle, o ne tradiciniame stikle.

Balkonas įstiklintas monolitiniu polikarbonatu.

Garso izoliacija

Monolitinis polikarbonatas turi klampią vidinę plokštelės struktūrą ir dėl šios savybės sugeba efektyviai sugerti garsus. Remiantis matavimo rezultatais, plokščių, kurių storis nuo 4 iki 12 mm, garso izoliacijos lygis svyruoja nuo minimalios 18 dB ir didžiausios 23 dB vertės.

Monolitinio polikarbonato tankis yra mažesnis nei langų stiklo, todėl jis gali žymiai slopinti garso bangas, ypač žemų dažnių diapazone. Ši medžiagos savybė leidžia ją naudoti garsą sugeriančių ekranų gamybai ir montavimui judriais keliais.

Atsparus drėgmei

Monolitinis polikarbonatas yra nehigroskopinis, kitaip tariant, polimeras nesugeria vandens. Ši savybė leidžia ją naudoti šiltnamiuose, židiniuose, baseinuose ir kitose tokio tipo konstrukcijose, kuriose yra daug drėgmės.Norint išvengti kondensacijos ant vidinio plokštės paviršiaus gamybos proceso metu, galima uždėti specialią polimerinę plėvelę. Specialios kokybės medžiagos yra pažymėtos ant apsauginės plėvelės ir montuojamos dangos viduje.

Skydo spalvos

Monolitinio polikarbonato gamintojai savo klientams siūlo ne tik permatomus lakštus, bet ir dažytus. Įvairiose įmonėse plokštelių spalvų gama gali labai skirtis nuo konkuruojančių įmonių gaminių.

Dažniausios yra šios plokštės spalvos:

Skydo dažymas atliekamas įleidžiant pigmentą į medžiagos masę prieš pat liejant. Ši technologija suteikia aukštą spalvų vienodumą ir didelį patvarumą. Spalvinė kompozicija yra tolygiai paskirstyta visoje skydelyje, o tai neleidžia jai išdegti. Individualios įmonės, gaminančios šią medžiagą, siūlo ir kitokius pasirinktinius spalvų sprendimus.

Monolitinio polikarbonato paskyrimas ir taikymo sritis

Skaidrios ir dažytos plastikinės plokštės tampa vis populiaresnės vartotojų tarpe ir vis labiau tampa silikato ir kvarco stiklo pakaitalais. Monolitinis polikarbonatas, kurio naudojimas statybose nuolat plečiasi, yra paklausus kitose pramonės šakose.

Pagrindinės skaidrių ir dažytų plokščių naudojimo sritys yra šios:

Pastaraisiais metais monolitinių polikarbonato plokščių taikymo sritis vis labiau plečiasi. Medžiaga taip pat naudojama medicinos įstaigose montuojant dėžutes su steriliomis sąlygomis ir gaminant kitą specialią įrangą.

Monolitinių konstrukcijų iš monolitinio polikarbonato sudėtingumas

Ši medžiaga yra paprasta ir patogi gaminant, liejant ir tvirtinant detales. Norėdami dirbti su monolitiniu polikarbonatu, galite naudoti rankinius arba elektrinius įrankius su plieniniu pjovimo paviršiumi. Svarbu, kad diskiniai ar juostiniai pjūklai būtų teisingi. Profesionaliam naudojimui rekomenduojama naudoti karbido ar karbido galiukus, atvėsinant pjovimo vietą arba gręžiant suspaustu oru.

Gaminant konstrukcijas iš monolitinio polikarbonato, leidžiami šie medžiagos perdirbimo būdai:

• Frezavimas
• Pjovimas diskiniu pjūklu, juostiniu pjūklu ar žirklėmis.
• Skylių gręžimas ar pramušimas specialiu prietaisu.
• Medžiagos pjaustymas lazeriu.

Monolitiniai polikarbonato lakštai gali būti šalti ir karšti. Tokiu atveju mažiausias leistinas lenkimo spindulys turėtų būti 150 kartų didesnis už plokštės storį. Lapo apvalinimas turėtų būti atliekamas tik išilgai ekstruzijos linijos. Tinkama lenkimo kryptis turi būti nurodyta ant apsauginės plėvelės, kuri pašalinama montuojant.

Tvirtinti lakštus prie statybinių konstrukcijų galima naudojant savisriegius varžtus su preso poveržle ir polimerinėmis ar guminėmis tarpinėmis.Atskiros plokštės yra sujungtos, naudojant specialius tirpiklius, suvirinimo ir kitus metodus. Teisingas monolitinio polikarbonato montavimas suteikia galimybę jį naudoti per visą gyvavimo ciklą.