Monolitiskt polykarbonat - tekniska egenskaper, egenskaper och applicering av materialet

I modern konstruktion används transparenta material i stor utsträckning, som ofta helt bildar byggnadernas utseende. Tillsammans med vanligt glas är monolitiska polykarbonategenskaper också utbredda, och användningen av dessa gör det möjligt att skapa unika byggnadsstrukturer. Denna plast har utmärkta tekniska egenskaper, vilket gör det nödvändigt för konstruktion av konstruktioner för olika ändamål.

Vad är monolitiskt polykarbonat?

Detta material erhölls först i slutet av 1800-talet som en biprodukt vid syntes av läkemedel för smärtlindring. En ganska naturlig fråga uppstår: vad är monolitiskt polykarbonat och vilka egenskaper har det? Det är en olöslig transparensförening i vatten och många andra vätskor som kan konkurrera med högkvalitativt silikatglas.

Monolitiska polykarbonattekniska egenskaper, som är på högsta nivå, tillhör gruppen av termoplast. De mest använda är aromatiska föreningar syntetiserade från bisfenol A. I sin tur erhålles denna substans genom kondensation av de relativt billiga komponenterna av aceton och fenol. Denna omständighet möjliggör dess utbredda användning inom konstruktion och andra fält.

Monolitiskt polykarbonat levereras till konsumenten i form av arkmaterial med en tjocklek av 1 till 12 mm i en standardstorlek av 205 × 305 mm. Med specialbeställning är det möjligt att tillverka paneler med andra geometriska parametrar samtidigt som bredden bibehålls. Denna begränsning beror på standardmåtten för extrudern som används för att framställa polymeren.

Den industriella produktionen av monolitiskt polykarbonat utförs i enlighet med TU 6-19-113-87. Detta ger materialet de nödvändiga egenskaperna i följande parametrar: draghållfasthet, slaghållfasthet och motstånd mot låga och höga temperaturer. För närvarande består sortimentet av polykarbonater som produceras i vårt land och utomlands av dussintals artiklar.

I den här listan är följande kvaliteter av detta material olika i vissa egenskaper och egenskaper:

• PC-005 och PC-003 är polymerer med hög viskositet, tills nyligen PK-1.
• PC-007 termoplast med medelviskositet ersatte polykarbonaterna PK-2 och PK-LT-10.
• RS-010-material med låg viskositet som tidigare betecknats PK-LT-12 och PK-3.
• PK-LT-18-m termostabiliserade paneler målade i svart (tills nyligen PK-4).
• PK-5 - ett material speciellt utvecklat för medicinska ändamål används tillsammans med importerade monolitiska polykarbonater.
• PK-6 - ark för optiska enheter och belysningsstrukturer.
• PK-LST-30 - ett material med ett fyllmedel tillverkat av kisel eller kvartsglas (tidigare beteckningen PK-LSV-30 och PK-NKS).
• PK-M-1 - paneler med en minimal friktionskoefficient för ytan.
• PK-M-2 - hög motståndskraft mot mikrokrackning och utmärkta brandbekämpningsegenskaper. För närvarande har inga analoger i världen.
• PK-TS-16-OD - material som tillhör den högsta kategorin när det gäller motståndskraft mot öppen eld och höga temperaturer. Paneler är specifikt utformade för konstruktioner med stränga brandskyddskrav.

Förutom transparenta monolitiska polykarbonater erbjuder branschen konsumentpanelerna med en låg grad av ljusöverföring i olika färger.

Förhållandet mellan monolitiskt polykarbonat och temperatur

Resistensindikatorer för polymerpaneler för klimatförhållanden bestäms av relevanta ryska och internationella standarder. Monolitiskt polykarbonat har betydande frostbeständighet, det kan användas för tillverkning av utomhusstrukturer. Det senare kan användas vid temperaturer upp till - 50 ° C under förutsättning att det inte finns några mekaniska belastningar, vid - 40 ° C tål detta material jämn chock.

Värmebeständigheten för de flesta kvaliteter av polykarbonater är upp till + 120 ° C. För enskilda prover når denna siffra +150 ° C. Liksom alla material, när polymeren värms upp i storlek, bestäms koefficienten för termisk linjär expansion genom en speciell teknik. För monolitiskt polykarbonat är dess värde 6,5 × 10-5 m / ° C, vilket gör att det kan användas för tillverkning av kritiska utomhusstrukturer. De arbetar framgångsrikt under förhållanden med betydande temperaturskillnader.

Materialets kemiska beständighet

Monolitiskt polykarbonat är en polymer som effektivt kan motstå destruktiva miljöfaktorer. Materialet är inert med avseende på många aggressiva medier, och denna förmåga beror på temperatur och koncentration av ämnen.

Panelerna är mycket kemiska resistenta mot följande föreningar:

• Organiska och oorganiska syror och lösningar av deras salter.
• Reduceringsmedel och oxidationsmedel av olika slag.
• Alkoholer och syntetiska tvättmedel.
• Organiska fetter och bränslen och smörjmedel.

Vissa kemiska föreningar kan emellertid reagera med polymeren, vilket leder till gradvis förstörelse av panelerna.

För läsarens bekvämlighet presenteras information om polykarbonats motstånd mot vissa vätskor i form av en tabell:

Ättiksyra	+	hexan	+
salt	+	Väteperoxid, koncentration upp till 30%	+
Butylalkohol	+	Bensin, diesel och mineraloljor	+
Etylalkohol	+	ammoniak	–
Saltsyra, upp till 20%	+	Butylacetat	–
propån	+	Dietylalkohol	–
Borsyra	+	Metylalkohol	–
Kaliumpermanganat, max. konc. 10%	+	Alkaliska lösningar	–
"+" -Tecknet i tabellen indikerar materialets motstånd mot långvarig exponering för det angivna ämnet.

Mekanisk hållfasthet för polykarbonat ISO 527

Panelerna kännetecknas av deras förmåga att motstå en mängd olika belastningar under en betydande tidsperiod. Polykarbonatcertifiering med avseende på mekanisk hållfasthet görs i enlighet med kraven i ryska, amerikanska och internationella standarder.

Fördelarna med detta material inkluderar följande:

• Polymerens böjhållfasthet kontrolleras enligt ISO 178 och uppgår till 95 MPa, beroende på kvalitet.
• Den elastiska modulen i detta test ligger inom 2600 MPa.
• Arkets draghållfasthet när den testats för rivning i enlighet med ISO 527 - upp till 60 MPa.
• Den elastiska modulen vid sådana belastningar är upp till 2200 MPa med relativ förlängning av provet i vissa fall 100%.
• Viskositeten för monolitiskt polykarbonat vid testning enligt Charlie-metoden för produkter med ett snitt av ett visst djup är inte mer än 30 - 40 kJ / m².
• En liknande indikator för Izod är i området 600 till 800 J / m.

Polykarbonatplåt är mycket motståndskraftigt mot stötar. Så under testning utan preliminärt snitt av materialet förblev det intakt vid maximala belastningar som kan uppnås i laboratoriet.Särskilt hållbara paneler används för tillverkning av skyddsprodukter och medel för att säkerställa medborgarnas och brottsbekämpande tjänstemän.

Monolitiskt polykarbonat, till skillnad från glas, kan böjas under normala miljöförhållanden. Den angivna egenskapen hos materialet används i stor utsträckning vid tillverkning av olika typer av rundade strukturer: kapell, staket och liknande. Denna kvalitet kännetecknas av en begränsande böjningsradie, som beror på arkets tjocklek.

Detaljerad information om denna fråga presenteras i diagrammet:

Beroende av maximal möjlig böjningsradie på tjockleken på ett ark av monolitiskt polykarbonat.

Arktjocklek och specifik vikt

Branschen erbjuder ett omfattande utbud av transparenta och ogenomskinliga paneler i en mängd olika färger. Monolitiska polykarbonategenskaper, som är unika i många avseenden, har en densitet på 1200 kg / m3. Detta är betydligt lägre än fönsterglas, som har mer än dubbelt specifik tyngdkraft. Denna omständighet gör det möjligt att i hög grad underlätta många byggkonstruktioner, förutsatt att deras mekaniska styrka bibehålls på lämplig nivå.

Kunskap om en sådan indikator som vikten på en kvadratmeter monolitisk polykarbonat är nödvändig för att bestämma massan på takmaterial under konstruktions- och konstruktionsarbetet.

Massvärdet för det monolitiska polykarbonatet kommer att bero på tjockleken på materialarket:

Beroende på vikten av ett standardark av monolitiskt polykarbonat, storlek 2050x3050 mm, på dess tjocklek.

UV-resistens

Monolitiska polykarbonatpaneler har selektiv ljusöverföring. För att uppnå denna effekt appliceras en skyddande beläggning på arkytan genom strängsprutning. Tjockleken på detta skikt är tillräcklig för att fördröja och absorbera strålning från den ultravioletta delen av spektrumet, medan synligt och mjukt infrarött ljus fritt tränger igenom barriären. Beroende på kortets märke appliceras en skyddande beläggning på en eller båda sidor.

Den använda strängsprutningstekniken eliminerar möjligheten till delaminering från basen på grund av materialgenomträngning. En annan teknik för att skydda panelen från exponering för UF-strålning är användningen av speciella tillsatser av stabilisatorer i plastvolymen. Denna metod för polymerskydd är dyrare, men dess effektivitet är mycket högre.

För att skydda monolitiskt polykarbonat från skador under lagring och transport är det limmat med en plastfilm. Det indikerar varumärket på panelen och den sida på vilken skyddsbeläggningen appliceras. Filmen tas bort direkt under installationen eller omedelbart efter det, annars kommer det att vara svårt att ta bort den från ytan på panelen.

Brandprestanda

Polykarbonat under påverkan av en öppen låga och när en viss temperatur överskrids börjar smälta och det antänds. Efter avslutad extern exponering bleknar denna process spontant. Paneler tillverkade av polymermaterial har följande egenskaper när det gäller att garantera brandsäkerhet:

• motståndskraft mot höga temperaturer och öppen låga;
• under förbränning är rökbildningen minimal;
• förbränningsprodukter är inte giftiga;
• syreindexet för materialet är 28-30%.

Monolitiskt polykarbonat tillhör kategorin självsläckande material. Detta gör att den kan klassificeras som brandsäkerhetskategori V-1 (B1) i enlighet med kraven i UL-94 och DIN 4102. Samtidigt används inga flamskyddsmedel och andra tillsatser i produktionsprocessen.

Serviceliv

Monolitiska polykarbonatpaneler tillverkas av granuler genom strängsprutning eller formsprutning.

Materialets livstid bestäms av följande faktorer:

• kvalitet på råvaror och överensstämmelse med de tekniska tillverkningsvillkoren;
• korrekt installation;
• klimatförhållanden och exponering för negativa miljöfaktorer.

Olika tillverkare förklarar sina användningsvillkor för materialet, medan minsta antal överstiger 10 år. Studier som utförts i ett specialiserat laboratorium visade långvarig exponering (mer än 2000 timmar) orsakar en minskning av panelpermeabiliteten på mindre än 10%. Detta motsvarar cirka 20 års utnyttjande av polykarbonat i ökenregionerna i Arizona eller Israel.

Miljöparametrar

Som nämnts ovan framställs monolitiskt polykarbonat av rå granulat på specialutrustning med en stängd teknisk cykel. Denna metod för tillverkning av paneler gör att du kan minimera negativa miljöpåverkan. Materialet i sig kännetecknas av kemisk inertitet och avger inga skadliga och farliga ämnen för människor och djur.

Monolitiskt polykarbonat enligt miljöegenskaper rekommenderas för inomhusbruk. Specialmärken av paneler är tillverkade specifikt för användning inom medicin och läkemedelsindustrin. Låt användningen av detta material i konstruktionen utföra inredning och inredning.

Ljusöverföring

Branschen producerar flera typer av polykarbonat med olika indikatorer på permeabilitet för solljus och konstgjord belysning. När det gäller ljusöverföring har transparenta paneler följande indikatorer från 86 till 89%. I detta fall tillåter införandet av speciella tillsatser i materialet att man kan ändra materialets optiska egenskaper och uppnå maximal absorption av spektrumets ultravioletta strålar.

Andra optiska indikatorer för polykarbonat kännetecknar graden av dess transparens. Således är gultindex för färglösa prover inte mer än en enhet, och grumlighetsgraden överstiger inte 0,5%. Paneler tillverkade av denna polymer är inte på något sätt underlägsen kiselglas, och tillsammans med andra fördelar behåller de sina egenskaper under hela livscykeln.

Värmeisolering

Monolitiskt polykarbonat tillhör inte den kategori av material som är utformade för att minska energiförluster genom byggnads kuvert. Dessa paneler har emellertid lägre värmeledningsförmåga än vanligt fönsterglas. För polykarbonat har denna egenskap ett värde av 0,2 W / mK, mätningarna utfördes enligt metoden godkänd enligt DIN 52612. Fönsterglas har också en stor värmeledningsförmåga.

Man bör komma ihåg att materialets isoleringsegenskaper ökar med ökande tjocklek. Så, ceteris paribus, är ett ark av monolitiskt polykarbonat på 8 mm nästan 20% mer effektivt än liknande glas. En ännu större skillnad observeras när man installerar två eller flera paneler med en luftspalt mellan dem. Under de senaste åren används denna polymer alltmer i glas istället för traditionellt glas.

Balkongen är glaserad med monolitiskt polykarbonat.

ljudisolering

Monolitiskt polykarbonat har en viskös inre struktur på plattan och kan på grund av denna funktion effektivt absorbera ljud. Enligt mätresultaten varierar ljudisoleringsnivån för plattor med en tjocklek av 4 till 12 mm från ett minimivärde av 18 dB och ett maximivärde av 23 dB.

Monolitiskt polykarbonat har en lägre täthet än fönsterglas och kan följaktligen dämpa ljudvågorna, särskilt i lågfrekvensområdet. Denna egenskap hos materialet gör det möjligt att använda för tillverkning och installation av ljudabsorberande skärmar längs trafikerade vägar.

Fuktbeständig

Monolitiskt polykarbonat är icke-hygroskopiskt, med andra ord absorberar inte polymeren vatten. Den här egenskapen gör det möjligt att använda den i rum med hög luftfuktighet i växthus, hotbeds, pooler och andra strukturer av denna typ.För att förhindra kondensation på plattans inre yta under produktionsprocessen kan en speciell polymerfilm appliceras. Speciella materialkvaliteter markeras på skyddsfilmen och installeras i beläggningen under installationen.

Panelfärger

Tillverkare av monolitiskt polykarbonat erbjuder sina kunder, förutom transparenta ark, också målade. I olika företag kan färgskalan på plattorna skilja sig avsevärt från produkter från konkurrerande företag.

De vanligaste är följande plattfärger:

Panelfärgning utförs genom att pigment införs i materialmassan omedelbart före formning. Denna teknik ger hög färglikhet och betydande hållbarhet. Färgkompositionen är jämnt fördelad över panelen, vilket förhindrar att den brinner ut. Enskilda företag som producerar detta material erbjuder också andra anpassade färglösningar.

Utnämning och omfattning av monolitiskt polykarbonat

Genomskinliga och målade plastpaneler blir alltmer populära bland konsumenterna och blir allt mer en ersättning för silikat och kvartsglas. Monolitiskt polykarbonat, vars användning kontinuerligt expanderar, efterfrågas i andra industrier.

De viktigaste användningsområdena för transparenta och målade paneler är följande:

Under de senaste åren har användningsområdet för monolitiska polykarbonatpaneler expanderat mer och mer. Materialet används också i medicinska institutioner för installation av lådor med sterila förhållanden och produktion av annan specialutrustning.

Komplexiteten hos monteringsstrukturer tillverkade av monolitiskt polykarbonat

Detta material är enkelt och bekvämt vid tillverkning, formning och fästning av delar. För att arbeta med monolitiskt polykarbonat kan manuella eller elektriska verktyg med en stålskäryta användas. Det är viktigt att cirkulära eller bandsågar har rätt skärpa. För professionell användning rekommenderas verktyg med hårdmetall eller hårdmetall med kylning av skärplatsen eller borrning med tryckluft.

Vid tillverkning av strukturer av monolitiskt polykarbonat är följande metoder att bearbeta materialet tillåtna:

• Fräsning.
• Klippning med cirkelsåg, bandsåg eller sax.
• Borrning eller stansning av hål med en speciell enhet.
• Laserskärning av material.

Monolitiska polykarbonatplåtar kan vara kalla och varma. I det här fallet bör den minsta tillåtna bockradie vara 150 gånger panelens tjocklek. Arkavrundning bör göras uteslutande längs strängsprutningslinjen. Rätt böjningsriktning måste anges på skyddsfilmen, som tas bort under installationen.

Fästark på byggkonstruktioner kan utföras med självspännande skruvar med en tryckbricka och polymer- eller gummipackningar.Separata paneler kopplas samman med speciella lösningsmedel, svetsning och andra metoder. Korrekt installation av monolitiskt polykarbonat ger möjlighet att använda det under hela livscykeln.