Monolīts polikarbonāts - materiāla tehniskās īpašības, īpašības un pielietojums

Mūsdienu būvniecībā tiek plaši izmantoti caurspīdīgi materiāli, kas bieži pilnībā veido ēku izskatu. Kopā ar parasto stiklu ir plaši izplatītas arī monolītās polikarbonāta īpašības, kuru izmantošana ļauj radīt unikālas celtņu konstrukcijas. Šai plastmasai ir izcilas tehniskās īpašības, kas padara to neaizstājamu dažādu mērķu konstrukciju būvēšanai.

Kas ir monolīts polikarbonāts?

Šis materiāls pirmo reizi tika iegūts 19. gadsimta beigās kā blakusprodukts sāpju mazināšanas zāļu sintēzē. Rodas diezgan dabisks jautājums: kas ir monolīts polikarbonāts un kādas tam ir īpašības? Tas ir nešķīstošs caurspīdīgs savienojums ūdenī un daudzos citos šķidrumos, kas var konkurēt ar augstas kvalitātes silikāta stiklu.

Monolītā polikarbonāta tehniskie parametri, kas ir visaugstākajā līmenī, pieder termoplastisko materiālu grupai. Visplašāk izmanto aromātiskos savienojumus, kas sintezēti no bisfenola A. Savukārt šo vielu iegūst, kondensējot acetona un fenola salīdzinoši lētās sastāvdaļas. Šis apstāklis ​​ļauj to plaši izmantot būvniecībā un citās jomās.

Monolītu polikarbonātu patērētājam piegādā lokšņu materiāla veidā ar biezumu no 1 līdz 12 mm ar standarta izmēru 205 × 305 mm. Pēc īpaša pasūtījuma ir iespējams izgatavot paneļus ar citiem ģeometriskiem parametriem, saglabājot platumu. Šis ierobežojums ir saistīts ar polimēra izgatavošanai izmantotā ekstrūdera standarta izmēriem.

Monolītā polikarbonāta rūpniecisko ražošanu veic saskaņā ar TU 6-19-113-87. Tas nodrošina materiālu ar nepieciešamajām īpašībām šādos parametros: stiepes izturība, triecienizturība un izturība pret zemu un augstu temperatūru. Pašlaik mūsu valstī un ārzemēs ražoto polikarbonātu klāsts sastāv no desmitiem vienību.

Šajā sarakstā norādītas šādas šī materiāla kategorijas, kas dažās īpašībās un parametros atšķiras:

• PC-005 un PC-003 ir polimēri ar augstu viskozitāti, vēl nesen PK-1.
• PC-007 vidējas viskozitātes termoplastika aizstāja polikarbonātus PK-2 un PK-LT-10.
• RS-010 materiāls ar zemu viskozitāti, kas iepriekš apzīmēts ar PK-LT-12 un PK-3.
• PK-LT-18-m termostabilizēti paneļi, krāsoti melnā krāsā (vēl nesen PK-4).
• PK-5 - materiāls, kas īpaši izstrādāts medicīniskiem nolūkiem, tiek izmantots kopā ar ievestajiem monolītajiem polikarbonātiem.
• PK-6 - optisko ierīču un apgaismojuma konstrukciju loksnes.
• PK-LST-30 - materiāls ar pildījumu, kas izgatavots no silīcija vai kvarca stikla (iepriekšējais apzīmējums PK-LSV-30 un PK-NKS).
• PK-M-1 - paneļi ar minimālu virsmas berzes koeficientu.
• PK-M-2 - augsta izturība pret mikrokrekinšanu un lieliskas ugunsdzēšanas īpašības. Pašlaik pasaulē nav analogu.
• PK-TS-16-OD - materiāls, kas pieder pie augstākās kategorijas izturības pret atklātu liesmu un augstu temperatūru ziņā. Paneļi ir īpaši izstrādāti konstrukcijām ar stingrām ugunsdrošības prasībām.

Papildus caurspīdīgajiem monolītajiem polikarbonātiem rūpniecība patērētājiem piedāvā paneļus ar zemu dažādu krāsu gaismas caurlaidības pakāpi.

Monolītā polikarbonāta un temperatūras attiecība

Polimēru paneļu izturības rādītājus pret klimatiskajiem apstākļiem nosaka attiecīgie Krievijas un starptautiskie standarti. Monolītam polikarbonātam ir ievērojama salizturība, to var izmantot āra konstrukciju ražošanā. Pēdējo var izmantot temperatūrā līdz - 50 ° C ar nosacījumu, ka nepastāv mehāniskas slodzes, - 40 ° C temperatūrā šis materiāls var izturēt pat triecienu.

Lielākās daļas polikarbonātu karstumizturība ir līdz + 120 ° C. Atsevišķiem paraugiem šis skaitlis sasniedz +150 ° C. Tāpat kā visi materiāli, kad polimērs tiek uzkarsēts pēc izmēra, lineārās izplešanās koeficientu nosaka ar īpašu paņēmienu. Monolītam polikarbonātam tā vērtība ir 6,5 × 10–5 m / ° C, kas ļauj to izmantot kritisku āra konstrukciju ražošanai. Viņi veiksmīgi darbojas apstākļos ar būtiskām temperatūras atšķirībām.

Materiāla ķīmiskā izturība

Monolīts polikarbonāts ir polimērs, kas var efektīvi izturēt destruktīvus vides faktorus. Materiāls ir inerts attiecībā pret daudziem agresīviem līdzekļiem, un šī spēja ir atkarīga no temperatūras un vielu koncentrācijas.

Paneļi ir ļoti ķīmiski izturīgi pret šādiem savienojumiem:

• Organiskās un neorganiskās skābes un to sāļi.
• Dažāda veida reducētāji un oksidētāji.
• Alkoholi un sintētiski mazgāšanas līdzekļi.
• Organiskie tauki, degviela un smērvielas.

Tomēr daži ķīmiskie savienojumi spēj reaģēt ar polimēru, kas noved pie paneļu pakāpeniskas iznīcināšanas.

Lasītāja ērtībai tabulas veidā ir sniegta informācija par polikarbonāta izturību pret noteiktiem šķidrumiem:

Etiķskābe	+	Heksāns	+
Sāls	+	Ūdeņraža peroksīds, koncentrācija līdz 30%	+
Butilspirts	+	Benzīns, dīzeļdegviela un minerāleļļas	+
Etilspirts	+	Amonjaks	–
Sālsskābe, līdz 20%	+	Butilacetāts	–
Propāns	+	Dietilspirts	–
Borskābe	+	Metilspirts	–
Kālija permanganāts, maks. konc. 10%	+	Sārmu šķīdumi	–
“+” Zīme tabulā norāda uz materiāla izturību pret ilgstošu pakļaušanu noteiktas vielas iedarbībai.

Polikarbonāta ISO 527 mehāniskā izturība

Paneļiem raksturīga spēja ievērojamu laika posmu izturēt dažādas slodzes. Polikarbonāta sertifikācija mehāniskās stiprības ziņā tiek veikta saskaņā ar Krievijas, Amerikas un starptautisko standartu prasībām.

Šī materiāla priekšrocības ir šādas:

• Polimēra lieces stiprību pārbauda saskaņā ar ISO 178, un tas atkarībā no pakāpes ir 95 MPa.
• Elastības modulis šajā testā ir 2600 MPa robežās.
• Loksnes stiepes izturība, pārbaudot plīsumu saskaņā ar ISO 527 - līdz 60 MPa.
• Elastības modulis pie šādām slodzēm ir līdz 2200 MPa ar parauga relatīvo pagarinājumu dažos gadījumos sasniedz 100%.
• Monolītā polikarbonāta viskozitāte, pārbaudot pēc Čārlija metodes, izstrādājumiem ar noteiktu griezumu nav lielāka par 30 - 40 kJ / m².
• Līdzīgs rādītājs Izod ir diapazonā no 600 līdz 800 J / m.

Polikarbonāta loksne ir ļoti izturīga pret triecieniem. Pārbaudes laikā bez iepriekšēja materiāla griezuma tas palika neskarts ar maksimālo slodzi, ko var sasniegt laboratorijā.Īpaši izturīgus paneļus izmanto aizsardzības līdzekļu ražošanai un līdzekļiem, kas nodrošina pilsoņu un tiesībaizsardzības iestāžu amatpersonu drošību.

Monolīts polikarbonāts, atšķirībā no stikla, normālos vides apstākļos var saliekties. Norādītās materiāla īpašības tiek plaši izmantotas dažāda veida noapaļotu konstrukciju ražošanā: nojumes, žogi un tamlīdzīgi. Šo kvalitāti raksturo ierobežots lieces rādiuss, kas atkarīgs no loksnes biezuma.

Sīkāka informācija par šo jautājumu ir parādīta diagrammā:

Maksimālā iespējamā lieces rādiusa atkarība no monolītā polikarbonāta loksnes biezuma.

Loksnes biezums un blīvums

Nozare piedāvā plašu caurspīdīgu un necaurspīdīgu paneļu klāstu visdažādākajās krāsās. Monolītā polikarbonāta raksturlielumi, kas daudzos aspektos ir unikāli, ir ar blīvumu 1200 kg / m3. Tas ir ievērojami zemāks nekā logu stiklam, kam ir vairāk nekā divas reizes lielāks par īpatnējo svaru. Šis apstāklis ​​ļauj ievērojami atvieglot daudzas būvkonstrukcijas ar nosacījumu, ka to mehāniskā izturība tiek uzturēta atbilstošā līmenī.

Lai noteiktu jumta materiāla masu projektēšanas un celtniecības darbu laikā, ir nepieciešamas zināšanas par tādu rādītāju kā monolītā polikarbonāta viena kvadrātmetra svars.

Monolītā polikarbonāta masas vērtība būs atkarīga no materiāla loksnes biezuma:

Monolītā polikarbonāta standarta loksnes (izmērs 2050x3050 mm) svara atkarība no tās biezuma.

UV izturība

Monolītajiem polikarbonāta paneļiem ir selektīva gaismas caurlaidība. Lai sasniegtu šo efektu, loksnes virsmai ar ekstrūzijas palīdzību tiek uzklāts aizsargpārklājums. Šī slāņa biezums ir pietiekams, lai aizkavētu un absorbētu radiāciju no spektra ultravioletās daļas, bet redzamā un mīksta infrasarkanā gaisma brīvi iekļūst caur barjeru. Atkarībā no tāfeles zīmola, no vienas vai abām pusēm tiek uzklāts aizsargpārklājums.

Izmantotā ekstrūzijas tehnoloģija novērš iespēju, ka materiāli ir savstarpēji iespiedušies, no pamatnes var rasties slāņainība. Vēl viena tehnoloģija paneļa aizsardzībai no UF starojuma iedarbības ir īpašu stabilizatoru piedevu izmantošana plastmasas tilpumā. Šī polimēru aizsardzības metode ir dārgāka, taču tās efektivitāte ir daudz augstāka.

Lai aizsargātu monolītu polikarbonātu uzglabāšanas un transportēšanas laikā no bojājumiem, tas tiek pielīmēts ar plastmasas plēvi. Tas norāda paneļa marku un pusi, uz kuras tiek uzklāts aizsargpārklājums. Filma tiek noņemta tieši uzstādīšanas laikā vai tūlīt pēc tās, pretējā gadījumā to būs grūti noņemt no paneļa virsmas.

Ugunsgrēka izrāde

Polikarbonāts atklātas liesmas ietekmē un, pārsniedzot noteiktu temperatūru, sāk izkausēt un aizdegas. Pēc ārējās iedarbības pārtraukšanas šis process spontāni izbalē. Paneļiem, kas izgatavoti no polimēru materiāla, ir šādas īpašības attiecībā uz ugunsdrošības nodrošināšanu:

• izturība pret augstām temperatūrām un atklātu liesmu;
• degšanas laikā dūmu veidošanās ir minimāla;
• sadegšanas produkti nav toksiski;
• materiāla skābekļa indekss ir 28-30%.

Monolīts polikarbonāts pieder pašdzēsošo materiālu kategorijai. Tas ļauj to klasificēt kā ugunsdrošības kategoriju V-1 (B1) saskaņā ar UL-94 un DIN 4102 prasībām.Tajā pašā laikā ražošanas procesā netiek izmantoti liesmas slāpētāji un citas piedevas.

Kalpošanas laiks

Monolītā polikarbonāta paneļus izgatavo no granulām, izspiežot vai iesmidzinot.

Šī materiāla kalpošanas laiku nosaka šādi faktori:

• izejvielu kvalitāte un atbilstība ražošanas tehniskajiem nosacījumiem;
• pareiza uzstādīšana;
• klimatiskie apstākļi un nelabvēlīgu vides faktoru iedarbība.

Dažādi ražotāji paziņo par materiāla lietošanas noteikumiem, bet minimālais skaitlis pārsniedz 10 gadus. Pētījumi, kas veikti specializētā laboratorijā, parādīja ilgstošu iedarbību (vairāk nekā 2000 stundas), kas izraisa paneļa caurlaidības samazināšanos par mazāk nekā 10%. Tas atbilst aptuveni 20 gadu ilgam polikarbonāta izmantojumam Arizonas vai Izraēlas tuksneša reģionos.

Vides parametri

Kā minēts iepriekš, monolītu polikarbonātu ražo no neapstrādātas granulas uz īpaša aprīkojuma ar slēgtu tehnoloģisko ciklu. Šī paneļu ražošanas metode ļauj samazināt negatīvo ietekmi uz vidi. Pašu materiālu raksturo ķīmiskā inerce un tas neizdala kaitīgas un bīstamas vielas cilvēkiem un dzīvniekiem.

Iekštelpās ieteicams monolītu polikarbonātu, ņemot vērā tā vides īpašības. Īpašu zīmolu paneļi ir izgatavoti īpaši lietošanai medicīnā un farmācijas rūpniecībā. Atļaujiet šo materiālu izmantot būvniecībā, lai veiktu ārējo un iekšējo apdari.

Gaismas caurlaidība

Nozare ražo vairāku veidu polikarbonātu ar dažādiem saules gaismas un mākslīgā apgaismojuma caurlaidības rādītājiem. Runājot par gaismas caurlaidību, caurspīdīgiem paneļiem ir šādi rādītāji no 86 līdz 89%. Turklāt īpašu piedevu ieviešana materiālā ļauj mainīt materiāla optiskās īpašības un sasniegt maksimālu spektra ultravioleto staru absorbciju.

Citi polikarbonāta optiskie indikatori raksturo tā caurspīdīgumu. Tādējādi bezkrāsainu paraugu dzeltenuma indekss ir ne vairāk kā viena vienība, un duļķainības pakāpe nepārsniedz 0,5%. Paneļi, kas izgatavoti no šī polimēra, nekādā ziņā nav zemāki par silīcija stiklu, un līdztekus citām priekšrocībām tie saglabā savas īpašības visā dzīves ciklā.

Siltumizolācija

Monolītais polikarbonāts nepieder to materiālu kategorijai, kas paredzēti enerģijas zudumu samazināšanai caur ēkas norobežojošajiem elementiem. Tomēr šiem paneļiem ir zemāka siltumvadītspēja nekā parastajam logu stiklam. Polikarbonātam šī raksturlieluma vērtība ir 0,2 W / mK, mērījumi tika veikti saskaņā ar DIN 52612 standartā apstiprināto metodi.Logu stiklam ir arī liela siltumvadītspēja.

Jāpatur prātā, ka materiāla izolācijas īpašības palielinās, palielinoties biezumam. Tātad, ceteris paribus, 8 mm monolīta polikarbonāta loksne ir gandrīz par 20% efektīvāka nekā līdzīgs stikls. Vēl lielāka atšķirība tiek novērota, uzstādot divus vai vairākus paneļus ar gaisa spraugu starp tiem. Pēdējos gados šis polimērs arvien vairāk tiek izmantots stiklā, nevis tradicionālajā stiklā.

Balkons ir stiklots ar monolītu polikarbonātu.

Skaņas izolācija

Monolītam polikarbonātam ir viskoza plāksnes iekšējā struktūra un, pateicoties šai īpašībai, tas spēj efektīvi absorbēt skaņas. Saskaņā ar mērījumu rezultātiem skaņu izolācijas līmenis plāksnēm ar biezumu no 4 līdz 12 mm svārstās no minimālās vērtības 18 dB un maksimālās vērtības 23 dB.

Monolītam polikarbonātam ir mazāks blīvums nekā logu stiklam, un tā rezultātā tas spēj ievērojami vājināt skaņas viļņus, īpaši zemu frekvenču diapazonā. Šis materiāla īpašums ļauj to izmantot skaņu absorbējošu ekrānu izgatavošanai un uzstādīšanai gar noslogotiem ceļiem.

Mitrumizturīgs

Monolīts polikarbonāts nav higroskopisks, citiem vārdiem sakot, polimērs neuzsūc ūdeni. Šis īpašums ļauj to izmantot telpās ar paaugstinātu mitrumu siltumnīcās, siltumnīcās, baseinos un citās šāda veida konstrukcijās.Lai novērstu kondensāciju uz plāksnes iekšējās virsmas ražošanas procesā, var uzklāt īpašu polimēra plēvi. Īpašās pakāpes materiāli ir marķēti uz aizsargplēves un uzstādīšanas laikā tiek uzstādīti pārklājuma iekšpusē.

Paneļu krāsas

Monolītā polikarbonāta ražotāji klientiem piedāvā ne tikai caurspīdīgas loksnes, bet arī krāsotas. Dažādos uzņēmumos plākšņu krāsu gamma var ievērojami atšķirties no konkurējošo uzņēmumu izstrādājumiem.

Visizplatītākās ir šādas plākšņu krāsas:

Paneļu krāsošanu veic, ievadot pigmentu materiāla masā tieši pirms formēšanas. Šī tehnoloģija nodrošina augstu krāsu vienmērīgumu un ievērojamu izturību. Krāsojošā kompozīcija ir vienmērīgi sadalīta pa visu paneli, kas neļauj tai izdegt. Atsevišķi uzņēmumi, kas ražo šo materiālu, piedāvā arī citus pielāgotus krāsu risinājumus.

Monolītā polikarbonāta iecelšana un darbības joma

Caurspīdīgi un krāsoti plastmasas paneļi kļūst arvien populārāki patērētāju vidū un aizvien vairāk kļūst par silikāta un kvarca stikla aizstājējiem. Monolīts polikarbonāts, kura izmantošana būvniecībā pastāvīgi paplašinās, ir pieprasīts citās nozarēs.

Galvenās caurspīdīgo un krāsoto paneļu izmantošanas jomas ir šādas:

Pēdējos gados monolīto polikarbonāta paneļu pielietojuma joma tiek paplašināta arvien vairāk. Materiāls tiek izmantots arī medicīnas iestādēs kārbu ar steriliem apstākļiem uzstādīšanai un cita īpaša aprīkojuma ražošanai.

Monolītā monolītā polikarbonāta montāžas konstrukciju sarežģītība

Šis materiāls ir vienkāršs un ērts detaļu ražošanā, liešanā un stiprināšanā. Lai strādātu ar monolītu polikarbonātu, var izmantot manuālus vai elektriskus instrumentus ar tērauda griešanas virsmu. Ir svarīgi, lai ripzāģiem vai lentzāģiem būtu pareiza asināšana. Profesionālai lietošanai ir ieteicams karbīda vai karbīda griezējinstrumenti, atdzesējot griešanas vietu vai urbjot ar saspiestu gaisu.

Ražojot konstrukcijas no monolīta polikarbonāta, ir atļautas šādas materiāla apstrādes metodes:

• Frēzēšana
• Griešana ar ripzāģi, lentzāģi vai šķērēm.
• Caurumu urbšana vai caurumošana ar īpašu ierīci.
• Materiāla griešana ar lāzeru.

Monolītās polikarbonāta loksnes var būt aukstas un karstas. Šajā gadījumā minimālajam pieļaujamajam lieces rādiusam jābūt 150 reizes lielākam par paneļa biezumu. Loksņu noapaļošana jāveic tikai pa ekstrūzijas līniju. Uz aizsargplēves, kas tiek noņemta uzstādīšanas laikā, jānorāda pareizais lieces virziens.

Lokšņu piestiprināšanu pie būvkonstrukcijām var veikt, izmantojot pašvītņojošās skrūves ar presēšanas paplāksni un polimēru vai gumijas blīvēm.Atsevišķi paneļi ir savstarpēji savienoti, izmantojot īpašus šķīdinātājus, metināšanu un citas metodes. Pareiza monolītā polikarbonāta uzstādīšana nodrošina tā izmantošanas iespēju visā dzīves ciklā.