Монолитный поликарбонат вполне обосновано считается прекрасным заменителем стекла там, где требуется гибкость и прочность. Хотя материал и получен впервые почти 150 лет назад, широкую популярность он получил в последнее время, что объясняется уникальными свойствами современных составов.
Область использования этого прозрачного пластика обширна, а потому следует узнать о нем больше, чтобы найти ему применение и в собственном хозяйстве.
Что это такое?
Поликарбанат представляет собой светопрозрачный полимер, входящих в категорию термопластов. Его производство основано на использовании ацетона, фенолов, угольной кислоты, которые достаточно доступны и недороги. Наиболее часто пластик производится в виде соединения ароматического типа, синтезируемого из бисфенола.
Монолитная разновидность поликарбоната – это стандартные изделия в форме листов и панелей, которые изготавливаются методом экструзии или литья. Зарубежная продукция данного типа соответствует международным стандартам ISO9002 и ISO14001, а в российские производители придерживаются ТУ 6-19-113-87.
[stextbox id=’warning’]Монолитный поликарбонат сочетает в себе повышенные прочностные, оптические и тепловые параметры, что делает его уникальным и востребованным в самых разных сферах человеческой деятельности.[/stextbox]
Виды и форматы полимера
С использованием технологических особенностей и введением специальных добавок, удается обеспечить такие разновидности монолитного поликарбоната по маркам:
- РС-005, РС-003 (ранее ПК-1) – пластическая масса повышенной вязкости, используется для конструкционных изделий.
- РС-007 (ранее ПК-2 и ПК-ЛТ-10) – пластик средней вязкости.
- РС-010 (ранее ПК-ЛТ-12 и ПК-3) имеет пониженную вязкость.
- ПК-ЛТ-18м (ПК-4) – поликарбонатные панели с термостабилизирующими добавками, имеющие черный оттенок.
- ПК-5 – предназначен для использования в медицине.
- ПК-6 – листовой полимер с улучшенными оптическими свойствами, используется при изготовлении оптики и светотехнических устройств.
- ПК-ЛСТ-30 (ранее ПК-ЛСВ-30 и ПК-НКС) – изготавливается с добавлением стекольной массы кремниевого или кварцевого состава.
- ПК-М-1 – выпускается в виде панелей с пониженным поверхностным коэффициентом трения.
- ПК-М-2 – поликарбонат с увеличенной пластичностью для устранения риска появления микротрещин и повышенными противопожарными параметрами.
- ПК-ТС-16-ОД – полимер с наибольшей стойкостью к нагреванию и воздействию огня, используется в конструкциях с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Помимо разделения монолитных поликарбонатов по основным характеристикам, они отличаются по цвету. Наиболее распространен прозрачный полимер (полный аналог стекла). Можно приобрести также панели красного, черного, молочного, зеленого и бронзового оттенка. Следует учитывать, что цвет несколько изменяет степень светопроницаемости.
Поликарбонат выпускается следующих форматов:
- сплошной;
- ячеистый;
- профилированный.
Каждый формат имеет свои стандартные размеры, которые представлены в таблице ниже:
Форматы поликарбоната | |||
ячеистый, мм | сплошной, мм | профилированный, мм | |
длина | 6000/12000 | 3005 | 2240 |
ширина | 2100/2100 | 2005 | 1260 |
толщина | 4;6;8;10;16;25;32 | 2;3;4;5;6;7;10;12 | 1,2 |
высота | 5 |
Полные параметры для самых распространенных листов смотрите в таблице:
Основные виды поликарбоната | |||
длина, мм | ширина, мм | толщина, мм | |
сотовый | от 2000 до 12000 | от 980 до 2100 | от 4 до 32 |
профилированный | от 2240 до 6000 | от 600 до 2000 | от 0,7 до 1,5 |
монолитный | от 2440 до 6100 | 1220; 2050 | от 1 до 12 |
леруа | 2000; 3000; 6000 | 1050; 2010 | 3,5; 4; 6; 8; 10 |
Таблица параметров типовых сотовых листов:
длина, мм | ширина, мм | толщина, мм |
2000 | 980 | 4 |
6000 | 1050 | 8 |
6000 | 1220 | 16 |
12000 | 2050 | 25 |
12000 | 2100 | 32 |
Размерный ряд
Монолитный поликарбонат выпускается в форме панелей стандартного размера. Наиболее распространен основной размер – 205х305 см. Кроме того к стандартным также относятся панели – 122х244 и 205х610 см. Другие размеры листов обеспечиваются только по индивидуальному заказу. Толщина листов находится в диапазоне 1-12 мм с шагом 1 мм.
[stextbox id=’info’ defcaption=»true»]С увеличением толщины панелей увеличивается прочность конструкции, но при этом изменяется и ряд характеристик – степень светопроницаемости, коэффициент теплопередачи, гибкость.[/stextbox]
Наиболее важно учитывать изменение гибкости с толщиной листа. Она оценивается по минимально допустимому диаметру изгиба. Если при толщине 1 мм он составляет 30 см, то при 12 мм увеличивается до 2,5 м. В среднем каждый 1 мм толщины увеличивает допустимый диаметр на 15-20 см.
Свойства материала
Выделяются следующие технические характеристики монолитного поликарбоната:
Удельный вес
Составляет 1200 кг/м³.
Механическая прочность на удар
Этот параметр рассматриваемого полимера в 220 раз превосходит силикатное стекло, в 12 раз – органическое стекло.
Из других механических показателей следует отметить следующие:
- предел прочности при изгибе – 90-96 МПа;
- предел прочности на разрыв – 55-62 МПа;
- вязкость (по Шарли) – 28-42 кДж/м².
Тепловые характеристики
Рабочая температура — в среднем материал обладает работоспособностью при температуре от минус 40 до плюс 120 °C, в некоторых марках морозостойкость увеличивается до минус 50°C, а нагревостойкость – до 150°C.
Особо отмечается низкое значение коэффициента линейного расширения при нагревании – 0,065 мм/град, что позволяет использовать полимер в важных конструкциях. Материал стоек при резких изменениях температуры.
Теплопроводность – 0,2 Вт/мК, что позволяет лучше сохранять тепло по сравнению со стеклом.
Химическая стоимость, влагостойкость
Полимер способен противостоять любым атмосферным воздействиям. Он стоек к кислотам, солям, различным окислителям, спиртам, моющим средствам синтетической природы, горюче-смазочным веществам, спиртам. Поликарбонат непроницаем для воды.
Оптические параметры
Светопропускаемость прозрачного листа достигает 89-90%, что соизмеримо со стеклом. При больших толщинах параметр может снизиться до 84%.
Данное свойство зависит от цвета материала. Так для молочного пластика показатель находится в пределах 44-58%, а для бронзового – 49-53%. Прямые солнечные лучи при их длительном воздействии ухудшают структуру полимера. Для повышения стойкости к ультрафиолетовым лучам наносится защитное покрытие или вводятся стабилизирующие добавки.
Гибкость
Поликарбонат способен изгибаться даже в холодном состоянии, что его отличает от стекла. Эта способность оценивается по допустимому диаметру изгиба.
Пожарная безопасность
Под влиянием огня пластик плавится и загорается, но при устранении пламени происходит самозатухание. По пожарной безопасности материал относится к классу В1 (V1). При горении практически не выделяются токсические вещества, а выделение дыма минимально.
Экологическая чистота
Поликарбонат не выделяет вредных веществ, что позволяет его использовать в жилых помещениях. Особо чистые материалы применяются в медицине.
Срок службы
Производители обычно дают гарантию на 10 лет. Исследования показывают, что при воздействии солнца в течение 2000 ч светопроницаемость снижается всего на 9-11%, а потому реальная долговечность пластика оценивается порядка 20-25 лет.
Где можно использовать?
Уникальные свойства монолитного поликарбаната позволяют его использовать следующим образом:
- Строительство – остекление фасадов, создание прозрачных крыш, устройство веранд, балконов, козырьков, изготовление будок и остановок транспорта, возведение теплиц, перегородок, ограждений.
- Авиа-, судо- и автостроение – окна, иллюминаторы, сигнальные фонари.
- Рекламная индустрия – всевозможные щиты и таблички.
- Пищевая промышленность – многоразовая, высокопрочная посуда.
- Электроника и компьютерная отрасль – корпуса деталей, в т.ч. жесткий диск для персонального компьютера.
- Приборостроение – изготовление линз и другой оптики, в т.ч. для ВПК.
- Медицина – высокопрочные емкости для хранения препаратов.
Особенности монтажа
Монолитный поликарбонат отличается простотой монтажа. Он обрабатывается обычным инструментом ручного и электрического типа. Материал можно подвергать таким методам обработки, как фрезерование, резка (ножницы, дисковая и ленточная пила), сверление, разрезание лазером, сварка (импульсная, ультразвуковая, электродная) и склеивание.
[stextbox id=’warning’]Советуем почитать: Самодельные станки и приспособления для домашней мастерской[/stextbox]
Полимерные панели можно формовать в холодном и разогретом состоянии при допустимом радиусе изгиба. Деформацию лучше производить по линии экструзии, а предпочтительное направление указывается на упаковке листов. Крепить листы рекомендуется с помощью саморезов с шайбами с применением прокладок из пластика или резины.
Резка, тесты и отзывы на видео
Отзыв о материале, с помощью которого была смонтирована крыша для навеса:
[yvideo number=»QpQMCRCe9zs»]
Обзор и ударные тесты кувалдой разных листов поликарбоната, смотрим:
[yvideo number=»O-Xz8J4Ttow»]
Устройство теплицы из поликарбоната:
[yvideo number=»8kXjfHOkeSI»]
Как резать монолитный поликарбонат, смотрим:
[yvideo number=»b9Nso8gz9QU»]
Монолитный поликарбонат является современным материалом, который используется в различных отраслях. Он успешно заменяет стекло, обеспечивая высокую ударную прочность. С его помощью можно создавать сложные и долговечные конструкции.
Поликарбонат — вещь отменная, не боится ни холода, ни жары. У меня стоит на даче теплица из этого материала уже 4 года, нареканий за все время эксплуатации теплицы нет никаких. Я сам ставил её на фундамент, сборка заняла всего один день. На зиму карбонат с крыши не снимаем, снег с крыши скатывается очень хорошо.