Сотовый поликарбонат. Что такое поликарбонат сотовый Гаражные строения из поликарбоната

Появление поликарбоната в перечне кровельных материалов сделало настоящую революцию в строительстве небольших архитектурных форм: навесов, козырьков, теплиц, зимних садов и т. д. Разнообразие выбора, широкий цветовой диапазон, различные физические параметры, технологичность дают возможность архитекторам создавать уникальные проекты. Но на длительность их эксплуатации большое влияние оказывает правильность выбора конкретного вида кровельного материала в каждом случае.

Перед тем как принимать окончательное решение, следует кратко ознакомиться с видами покрытия и физическими различиями между ними.

Вид поликарбоната	Краткое описание технических параметров и эксплуатационных характеристик
	Применяется для навесов относительно редко, главная причина такого положения – высокая стоимость. Основное отличие монолитного поликарбоната от сотового – у него примерно в шесть раз больше масса. Это увеличивает устойчивость материала к механическим нагрузкам, срок эксплуатации возрастает в 2,5 раза до 25 лет.
	Наиболее распространенный вид поликарбоната. Достоинства всем хорошо известны, надо рассказать о недостатках. Первый – незначительная прочность. Поликарбонат не выдерживает ударных нагрузок, первый же град превращает его в решето, кровля требует замены. Второй – при нарушении технологии монтажа в сотах появляются мхи и лишайники, значительно ухудшающие внешний вид сооружения. Удалить растения оттуда невозможно, приходится или мириться, или менять покрытие.
	Изготавливается из тонкого монолитного листа, за счет профиля увеличиваются возможности сопротивления усилиям на изгиб. По геометрии профиля напоминает волновой шифер. Есть виды профилированного материала с профилями, идентичными металлическим профлистам.

Мы не будем останавливаться на сильных сторонах этого покрытия, они всем известны благодаря мощной рекламной кампании производителей. Слабые стороны материала знакомы не всем потребителям, а они играют важную роль в эксплуатационных характеристиках сооружений. При выборе вида кровли надо знать объективные параметры, только это даст возможность принимать правильные решения.

Этот материал можно увидеть на навесах чаше всего, и вполне заслуженно. Отличается от монолитного более сложным строением, состоит из нескольких тонких монолитных листов, соединяемых между собой перегородками (сотами). Перегородки выполняют функцию ребер жесткости и существенно увеличивают механические показатели поликарбоната. Соты имеют различную геометрическую форму и линейные размеры, незначительно меняется и толщина прослоек.

Еще одна особенность сотового поликарбоната – существуют виды материала, имеющего несколько горизонтальных рядов сот.

Разновидности сотового поликарбоната

В зависимости от структурного строения в реализации есть следующие разновидности сотового поликарбоната.

ГОСТ Р 56712-2015. Панели многослойные из поликарбоната

Несколько слов о химической и физической устойчивости. Материал негативно реагирует на метиловые растворы, галогенные химические соединения, аммиак, щелочи, уксусную кислоту. Предел прочности на разрыв 62 МПа, ударная вязкость 40 кДж/мм. Эти данные относятся к бюджетному наиболее используемому поликарбонату типа 2Н. Покрытие может эксплуатироваться в диапазоне температур от -35°С до +125°С.

Для покрытий навесов параметры теплопроводности и звукоизоляции не имеют значения, на них не нужно обращать внимания во время выбора. А вот на огнестойкость рекомендуется смотреть. Поликарбонат по показателям горючести относится к группе В1, листы трудно воспламеняются, не поддерживают самостоятельного открытого горения. Но это довольно опасный с противопожарной точки зрения строительный материал.

Долговечность при соблюдении рекомендованных производителем правил пользования до 15 лет. Срок эксплуатации во многом зависит от конкретных условий. Если навес на открытой площадке в южных регионах нашей страны, то в таких условиях он подвергается воздействию УФ-лучей максимальной интенсивности. Соответственно, это не может не оказывать негативного влияния на сроки эксплуатации поликарбоната.

От толщины зависит механическая прочность и стоимость материала. Для каждой конструкции навеса рекомендуется выбирать индивидуальный материал.

1. Небольшие навесы, козырьки, теплицы, конструкции с относительно малым радиусом изгиба – толщина листов 4 мм. Самый дешевый материал универсального использования.
2. Террасы, навесы над бассейнами и игровыми площадками – толщина листов 6–8 мм.
3. Большие навесы длительного пользования, имеющие вероятность накапливания значительного количества снега – толщина листов 10 мм.

Цены на сотовый поликарбонат

Монолитный поликарбонат

Толщина листов 2–12 мм, материал намного прочнее и дороже сотового. Что касается веса, то он на выбор конкретного покрытия влияния не оказывает. Масса квадратного метра примерно 7 кг, но это не проблема для любой конструкции навеса. Надо знать, что во время расчета стропильной системы снеговые и ветровые нагрузки составляют 250 кг/м2, исходя из таких усилий определяется сечение несущих архитектурных элементов. Семь килограммов во время расчетов можно полностью игнорировать.

В настоящее время монолитный поликарбонат выпускается таких видов:

• листы с увеличенной вязкостью – ПК-1;
• листы со средней вязкостью – ПК-2;
• листы с низкой вязкостью – ПК-3;
• термостабилизированный – ПК-4;
• высокоустойчивый к микротрещинам, пожароустойчивый – ПК-М-2;
• с повышенной механической прочностью и добавлением кварцевого песка – ПК-ЛСВ-30.

Во время выбора покрытия монолитным поликарбонатом нужно иметь в виду радиус изгиба

Профилированный поликарбонат

Физические и эксплуатационные характеристики такие же, как и у монолитного. Покрытие отличается только толщиной (0,8–1,5 мм) и наличием геометрического профиля. От высоты профиля зависит прочность на изгиб, это значение колеблется в пределах 10–50 мм. Шаг волны 40–90 мм.

Цены на различные виды квадратных труб

Труба квадратная

Во время проектирования навеса нужно учитывать ряд особенностей поликарбоната, это позволит уменьшить количество непродуктивных отходов, увеличит надежность и долговечность покрытия.

Для соединения и крепления пользуйтесь специальными профилями, они продаются в комплекте с покрытиями.

1. Пристенный профиль . Выполняет одновременно две задачи: герметизирует панели и фиксирует их к вертикальным стенам или иным элементам.

   

2. Соединительный профиль . К конструкции не фиксируется и используется для соединения двух листов вдоль направления сот. Может быть простым неразборным или составным. Первый требует значительных физических усилий во время соединения панелей, для облегчения операции рекомендуется пользоваться специальным приспособлением. Преимущество – высокая надежность соединения, рекомендуется использовать на арочных навесах. Составной соединительный профиль разбирается, что существенно облегчает процесс. Но по надежности намного уступает первому, такой профиль допускается применять только на плоских навесах.

   

3. Используется для соединения двух листов панелей, распложенных под углом 90°. Применяется на сложных навесах, имеющих различные козырьки или специальные элементы декора.

   

4. Торцевой профиль . Герметизирует отрезанные края панелей по направлению вдоль сот. Надевается на лист, удерживается за счет незначительного натяжения.

   

5. Применяется на навесах с двускатной кровлей. Изготавливается из мягкого пластика, что позволяет регулировать положение элементов в зависимости от угла наклона скатов.

   

Перед покупкой материала нужно точно подсчитать необходимое количество и определиться с номенклатурой профилей. Купить их рекомендуется с запасом, профили продаются стандартной длины.

Стандартная длина профилей 3 и 6 метров, также можно найти в продаже изделия длиной 4 м и 2,1 м

Крепление поликарбоната делается специальными метизами, пользоваться обыкновенными саморезами не рекомендуется.

Дело в том, что пластик имеет большой коэффициент теплового расширения, только специальные метизы могут его компенсировать. Без такой компенсации кровля вспучится или оторвется, в обоих случаях придется делать сложный ремонт. Кроме того, восстановить первоначальную герметичность навеса уже не удастся. Специальные термошайбы имеют ножку для предотвращения чрезмерного затягивания, длина ножки зависит от толщины листов. Заглушка и шляпка с прокладкой гарантируют герметичность соединения и компенсируют тепловые расширения.

Важно. На лицевой стороне листов приклеена защитная пленка, не допускающая проникновения УФ-лучей в поликарбонат. На нее наносится логотип изготовителя, эта сторона обязательно должна быть лицевой.

Защитные пленки снимаются непосредственно перед монтажом кровли. Если панели останутся с защитными пленками, то удалить их потом очень тяжело.

Листы режутся электрическим лобзиком, обыкновенной ножовкой с мелкими зубьями или болгаркой с камнем по металлу.

Соты нужно в обязательно порядке герметизировать. Верхний край заклеивается сплошной пленкой, а нижний с маленькими отверстиями. Небольшие отверстия выводят скапливающийся конденсат. Для улучшения отвода воды надо в нижнем профиле из пластика просверлить отверстия Ø 5–6 мм.

Если панели монтируются на металлические навесы, то в месте примыкания рекомендуется устанавливать теплоизолирующую ленту. Она предупреждает локальное вспучивание из-за нагрева материала металлом.

Цены на поликарбонатные профили

Поликарбонатные профили

Вывод

Правильная установка покрытия и оптимальный выбор его вида с учетом особенностей навеса максимально увеличивает срок эксплуатации строения. Имейте это в виду, внимательно относитесь ко всем советам.

Видео — Способ монтажа и соединения сотового поликарбоната

Из поликарбоната можно создавать различные архитектурные формы. Все они отличаются красивым внешним видом и отлично вписываются в существующий ландшафтный дизайн приусадебного участка. Как накрыть террасу прозрачным поликарбонатом .

Ещё не столь давно, когда при строительстве возникала необходимость устройства кровли со светопроникающими способностями, альтернатив обычному стеклу почти не было. Но прошло время, и застройщики открыли для себя листовой поликарбонат, который взорвал рынок. Теперь он популярен и окружает нас повсюду.

Что такое поликарбонат

Поликарбонат - это материал с высокой светопроникающей способностью, которая достигает 90%. Материал имеет низкий вес, он в несколько раз крепче стекла, ведь молоток ему не страшен. Его предпочитают сегодня дачники для сооружения теплиц. Такие конструкции не способны испортить ураган и град.

Состоит поликарбонат из вязкого полимера, что делает его почти неразбиваемым. Стоимость опорных конструкций снижается благодаря минимальному удельному весу и легкости используемого материала. Панели могут выдерживать сильные ветры и снежные нагрузки, что важно, например, при сооружении теплиц.

Материал имеет превосходную термостойкость, не поддается влиянию окружающей среды. Расходы на электроэнергию при отоплении теплиц можно снизить благодаря низкой теплопроводности поликарбоната. Он обладает еще и шумоизоляционными способностями.

Размеры

Поликарбонат - это материал, который выпускается в двух вариантах. Каждая разновидность имеет некоторые отличия. Листы в монолитном формате в зависимости от прогнозируемых условий эксплуатации и целевого назначения могут иметь толщину в пределах от 2 до 12 мм. В продаже можно встретить сплошной поликарбонат, который обладает антивандальными функциями.

Стандартными размерами листа являются 2,05х3,05 м. Не такой сверхпрочностью, как монолитный лист, обладает ячеистый, или, как его еще называют, сотовый поликарбонат. Его применяют в других областях. Из-за ячеистой структуры толщина листа в целом больше. Стандартная толщина изменяется в пределах от 4 до 32 мм.

Ячеистый поликарбонат - это материал, который реализуется в стандартных размерах: 2,1х6 или 2,1х12 м. При необходимости приобретения цветного поликарбоната вы можете купить его, озвучив продавцу метраж. Длина может составить 9 м, тогда как минимальное значение равно 1 м. Самая наименьшая ширина при этом составляет 2,1 м. Отрезки больше 9 м не продаются, в готовом виде вы можете приобрести лишь 12-м заготовки.

Поликарбонат - это материал, который можно отыскать на рынке еще в одной разновидности - профилированной. Она не столь популярна, как две вышеописанные, но тоже имеет свое назначение, которое определяет стандартные размеры. Толщина листа не больше 1,2 м, но профилированная структура требует ещё и показателя высоты листа. Она может достигать 5 см. Ширина по стандарту эквивалентна 1,26 м, тогда как длина достигает 2,24 м.

Область применения

Вышеописываемый материал сочетает сразу несколько преимуществ, среди которых следует выделить:

• доступную;
• стоимость;
• эстетичный внешний вид;
• легкость обработки;
• долговечность;
• популярность в разных областях деятельности человека.

Поликарбонат широко используется в строительстве, авиастроении и военно-промышленном комплексе. Он нашел свое распространение в пищевой индустрии, судостроении и рекламной деятельности. Встретить поликарбонат можно в области медицины и компьютерных технологий, а также архитектуры.

Поликарбонат, фото которого вы сможете рассмотреть в статье, используется для остекления фасадов зданий разного назначения, они могут быть хозяйственными, жилыми и административными. Что касается монолитных листов, то их применяют для изготовления приборов наблюдения и линз для прицелов. Эти полотна встречаются и в сигнальных фонарях, а также окнах самолетов. Они нашли себя в судостроении, где ложатся в основу иллюминаторов, удерживающих удары волн любой силы.

Если поликарбонат, размеры которого были упомянутые выше, изготавливается литьевым способом, то может лечь в основу кухонной посуды, она не боится высоких температур и не бьётся, а также может претерпевать воздействие моющих средств и разных агрессивных веществ.

Монолитные полотна являются ещё и защитными, поэтому они выступают барьерами от вандалов и стихии. В компьютерных технологиях литой поликарбонат используется при изготовлении жестких дисков для персональных компьютеров. Область медицины тоже позаимствовала этот материал, который применяется для изготовления небьющиеся прочной посуды. В архитектуре этот материал тоже нашел свое применение, где он используется для изготовления навесов и козырьков, остановок и павильонов, пуленепробиваемых прозрачных перегородок и ограждений.

Производство

Самыми первыми поликарбонат начали изготавливать США и Германия. Сегодня одна из немецких фирм является наиболее известной в производстве поликарбонатных изделий. 2000-е гг. стали временем, когда этот полимерный пластик начал изготавливаться и на территории России. Первые марки выпускались на основе технологий зарубежного производства, однако затем процесс немного изменился, в него были внесены поправки. К ингредиентам материала добавлялись присадки и дополнительные вещества. Это было сделано для того, чтобы конечный продукт соответствовал российскому климату.

Если вы всё ещё не знаете, какой поликарбонат выбрать, то, возможно, стоит обратить внимание на тот, что имеет китайское производство. Он обладает низкой стоимостью, но готов прослужить не более 6 лет. Если конструкция возводится на короткое время, то приобретать дорогие полотна нерентабельно. А вот когда сооружение должно прослужить больше 20 лет, то лучше приобрести более дорогой аналог, тогда затраченные средства окупятся долгими годами службы и сохранением первоначальных свойств.

Технология производства выражена в получении ароматических соединений методом синтеза бисфенола. Его получают из фенола и ацетона. Для того чтобы получить монолитный поликарбонат, используется инженерный аморфный пластик. Сырьем выступают поликарбонатные гранулы, которые претерпевают специальную обработку. Процесс изготовления довольно трудоемок и сложен, он требует специальных навыков и знаний, а также оборудования. На первом этапе подготавливается сырье, гранулы плавятся, а после осуществляется формирование полотен. Листы отправляются для остывания, а после нарезаются на отдельные полотна.

Изготовление теплицы

Из поликарбоната своими руками вы можете выполнить теплицу. Для неё можно возвести кирпичный, каменный, ленточный или деревянный фундамент. Если использовать для этого брус, то следует воспользоваться изделием, сечение которого равно 50х50 мм. На ровную площадку устанавливаются опоры, на них крепят брус.

Далее можно заняться монтажом металлического каркаса. Для этих целей используется труба, размеры которой равны 20х40х2 мм. Расстояние между элементами обрешётки должно получиться минимальным, но не более 50 см. При изготовлении парника из поликарбоната на следующем этапе можно приступать к креплению к профилю листов с помощью шурупов-саморезов. Для более привлекательного вида и устранения микросквозняков листы можно посадить на термошайбы.

Обшивка

Листы должны располагаться с нахлестом в пределах 8 см. Сверху швы необходимо заклеить самоклеющейся алюминиевой лентой или той, что изготовлена из оцинкованной стали. Внутренняя часть соединений закрывается перфорированной лентой, которая обеспечит сток конденсата и будет препятствовать появлению сквозняков и пыли внутри.

Размеры теплицы из поликарбоната вы можете выбрать самостоятельно. Но если у вас в наличии лист с размерами 2100х6000 мм, то его можно согнуть для получения арки. В итоге дуга будет иметь радиус в 3800 мм. Этот размер совпадает с высотой теплицы промышленного производства. Полученные дуги останется только стыковать между собой. Обычно размер парника из поликарбоната в длину составляет 6000 мм. Это три дуги. Однако вы можете выполнить конструкцию из двух дуг или, напротив, выбрать проект с дугами в большем количестве. Всё зависит от личных пожеланий и размеров участка.

Как избежать ошибок

Дачникам известно, что в вопросе возведения парника или теплицы основным врагом растений является отражение. Изогнутые поверхности образуют отблески солнца. Отраженный луч света, который не прошел через поверхность укрывного материала, отразится от него. Изогнутая поверхность хуже пропускает лучи света, прилагая усилия для отражения. Для теплицы это может стать настоящей катастрофой.

Решение проблемы

Специалисты не рекомендуют использовать арочные конструкции, когда речь идёт о раннем выращивании растений. Поверхность можно сделать прямой, это станет лучшим вариантом. В этом случае прозрачными можно сделать стены, обращенные к солнцу. Остальные не должны пропускать ультрафиолета, они должны его поглощать. В итоге внутри парника удастся создать дополнительную энергию, которая обеспечивает нормальное выращивание растений. Северная сторона теплицы должна быть выполнена из непрозрачного материала.

Заключение

Сотовый поликарбонат стал отличным решением для выполнения строительных задач. Он ложится в основу навесов и козырьков, а также крыш и теплиц. В частном строительстве его тоже применяют довольно часто: для возведения парников, а также зимних садов.

Поликарбонат представляет собой листовой полимерный пластик. Это многослойная конструкция, имеющая продольные перемычки. Благодаря современным технологиям лист из такого материала имеет очень малый вес, но при этом он достаточно прочный. Кроме этого, он очень долговечный и не боится ультрафиолетовых лучей. Поликарбонат также является термопластом, то есть он способен восстанавливать свои свойства при затвердевании, сколько бы его ни расплавляли. В результате этого такой материал подвергают многократной переработке, что особенно привлекательно с экологической точки зрения.

Виды поликарбоната

Существует два вида поликарбоната:

• сотовый;
• монолитный.

Последний вид обладает повышенными защитными и прочностными характеристиками, но из-за высокой стоимости совершенно не используется в домашнем хозяйстве.

Поликарбонат в быту

В частных подворьях довольно часто применяют сотовый поликарбонат, защитное УФ-покрытие которого не подвержено негативному воздействию солнечных лучей. Наносится оно с одной или с двух сторон, а может и вовсе отсутствовать. Такой пластик, у которого отсутствует защитный слой, используют внутри помещений в качестве декоративно-практичных элементов. К примеру, это могут быть полки, осветительные приборы, стеллажи, перегородки.

Чаще всего поликарбонат используют на приусадебных участках. Листы с односторонней защитой применяют для теплиц, карнизов и навесов. В процессе монтажа следует правильно расположить материал, защитная сторона должна быть снаружи , в противном случае пластик быстро выгорит, потеряет прочность и спустя несколько месяцев разрушится. Листы с двухсторонней защитой часто используют для легких оград, которые получаются глухими, но прозрачными, не дающими тень.

Панели из поликарбоната имеют следующие размеры: ширина – 2,1 м, длина – до 12 м. В зависимости от толщины этот материал используется для разнообразных целей:

• для теплиц используется пластик толщиной 4– 6 мм;
• для маленьких козырьков и навесов – 6– 8 мм;
• для ограждений – 8– 10 мм.

Чем толще лист, тем лучшим теплоизолятором он будет.

Преимущества поликарбоната

Конструкции из этого материала способствуют проникновению света по максимуму, отлично сохраняют тепло и защищают от осадков. Теплоизоляционные свойства пластика в 3– 4 раза лучше, чем у стекла. В отличие от стекла, совершенно нерассеивающего свет, а пропускающего его напрямую, ячеистая конструкция материала очень хорошо его рассеивает, причем свет многократно отражается и распределяется по всей территории. Это свойство очень важно для теплиц и оранжерей.

Кроме этого, защитный слой материала, спасающий от ультрафиолетовых лучей, благоприятно сказывается на здоровье людей , а также на росте и развитии растений. Также благодаря ему внутри помещения не выгорают отделочные материалы.

Поликарбонат является не только прозрачным материалом, но и может быть самых разных цветов и оттенков. Это позволяет использовать его для разнообразных дизайнерских задумок. Листы поликарбоната относятся к прочным полимерным соединениям, сохраняющим свои качества при любых погодных условиях. Они выдерживают сильный ветер, град, перепады температур от -40 до +120 градусов.

Благодаря гибкости материала, его используют для арочного и купольного перекрытия. Причем весит он в 5– 6 раз меньше, чем стекло, а в случае повреждения не разлетится на мелкие осколки.

Есть у этого материала и недостатки. Ему свойственно немалое температурное расширение, что обязательно следует учитывать, если проектируется конструкция больших размеров. Хоть пластик и обладает большой прочностью, однако, совершенно не переносит воздействия абразивных веществ . Защитное покрытие часто страдает от концентрированных механических или химических повреждений. Для очищения этого материала не рекомендуется применять лопату, скребок и другие острые предметы. Крайне нежелательно использовать очищающие средства, содержащие:

• ацетон;
• сильнодействующие соли;
• аммиак;
• щелочи;
• хлор;
• эфиры.

Лучше всего для очищения поликарбоната подойдет губка с мыльной водой.

Поликарбонатные листы характеризуются большой парусностью. Если тонкие листы используются для покрытия большой площади, то панели могут задираться ветром. Поэтому при монтаже обязательно делают надежное крепление. Кстати, покупая различные листы одинаковой толщины, необходимо сравнивать их вес. Слишком легкие покупать не стоит, потому что некоторые непорядочные производители, желая снизить себестоимость, могут выпускать листы с очень тонкими стенками и ребрами жесткости, а это довольно существенно сказывается на их прочности и несущей способности.

Многие уверены, что поликарбонат под воздействием высоких температур может выделять неприятный запах. Однако этот материал совершенно нетоксичный и трудновоспламеняемый , не способствует распространению пламени и плавится только под длительным воздействием высоких температур.

Панели из этого материала собираются быстро и легко, так как при больших размерах вес у них достаточно маленький и не надо никакого специального оборудования. Работа осуществляется в любую погоду, причем можно выполнять ее одновременно с установкой других конструкций. Панели покрыты пленкой, которая защищает их от механических повреждений. Перед креплением ее следует удалить, сначала от краев на расстоянии 5– 7 см, а после окончательного монтажа снимают остальную часть. Если пленка не снимается, ее нужно смочить водой.

Листы достаточно легко гнутся параллельно ребрам жесткости. Это свойство используется для придания покрытию формы арки. Для такого материала не требуется сложной основы и весомого каркаса , достаточно обыкновенных металлических уголков, которые соединяются болтами или сварочным аппаратом. Форма конструкций должна быть такой, чтобы на нем не скапливался снег или дождевая вода.

Сверлить поликарбонат необходимо на средней скорости металлическим сверлом, которое должно быть хорошо заточено. Достаточно тонкие листы следует разрезать ножом для гипсокартона, более толстые – дисковой пилой с мелкими зубьями или ручной ножовкой по металлу. В некоторых случаях используют небольшую болгарку.

На каркас листы следует укладывать таким образом, чтобы направление ребер жесткости совпало с уклоном. Монтаж производится сверху вниз. Сперва к конструкции крепят основания, после чего укладывают листы из поликарбоната и прижимают крышками. Используя саморезы из оцинкованной или нержавеющей стали, необходимо прикрепить профили к конструкции, а при большом пролете – непосредственно к поликарбонату. После этого на открытые ребра листов следует надеть торцевой профиль , который предотвратит попадание внутрь материала мусора, пыли и насекомых.

Таким образом, поликарбонат является очень востребованным материалом, который часто используют на приусадебных участках. Такой пластик является экологичным материалом , не приносящий вреда ни человеческому организму, ни растущим в теплицах растениям. А благодаря его качественным характеристикам монтаж поликарбоната производится легко и быстро.

Традиционным материалом для создания светопрозрачных конструкций (окон, оранжерей, теплиц, элементов декора) долгое время было силикатное стекло. Оно обладает высокой степенью светопрозрачности, однако, хрупкость и технические характеристики стекла сильно ограничивали возможности применения. Противоположность этого дорогого, но ненадежного материала — поликарбонат. Этот термин объединяет целую группу прозрачных синтетических термопластов, которые обладают высокой прочностью, большой несущей способностью, а также пластичностью. Эта статья расскажет о том, что такое поликарбонат, и как он используется для строительства.

Все виды поликарбоната относятся к группе термопластичных синтетических полимеров. Этот материал не разрабатывался учеными специально, он был открыт в ходе исследований болеутоляющих лекарственных средств, когда химики обратили внимание на прочный, прозрачный побочный продукт реакции. Секрет прочности этого соединения заключается в особом строении молекулы, которую получают следующими способами:

1. Методом переэтерификации дифенилкарбоната в условиях вакуума с введением в состав вещества сложных оснований под воздействием ступенчато повышаемой температуры. Этот метод хорош тем, что в производстве не применяется растворитель, однако, получить таким способом материал хорошего качества не выйдет, так как в составе в любом случае остается небольшое количество катализатора.
2. Методом фосгенирования А-бисфенола в растворе с присутствием пиридина не более температуре ровно 25 градусов. Положительная сторона такого способа заключается что производство происходит при низкой температуре в жидкой фазе. Однако, высокая стоимость пиридина делает этот метод экономически невыгодным для производителя.
3. Методом межфазной поликонденсации А-бисфенола с фосгеном в органических и щелочных растворителях. Описываемая реакция является низкотемпературной, что хорошо для производства. Однако, для промывки полимера затрачивается много воды, которые сбрасывают в водоемы, загрязняя окружающую среду.

Интересно! Имея отличные технические характеристики, низкую стоимость, высокую несущую способность и светопрозрачность, не уступающую силикатному стеклу, некоторые виды поликарбоната долгое время использовались неохотно. Так как воздействие ультрафиолетового излучение приводило к помутнению материалу. Введение в состав вещества поглотитель ультрафиолета вывело поликарбонат на новый уровень, сделав наиболее рациональным решением для создания светопрозрачных конструкций и антивандального остекления.

Виды

Под термином «поликарбонат» объединяется большая группа синтетических линейных полимеров, которые являются производными фенола и угольной кислоты. Молекулярное строение гранул этого материала представляет собой инертную, светопрозрачную, устойчивую гранулу. Различные условия производства (повышенное давление, температура, среда) придают веществу разные технические характеристики, позволяя создавать поликарбонат с разными свойствами. В настоящее время производится 2 основных вида этого строительного материала:

Важно! Производители выпускают прозрачный, полупрозрачный и матовый поликарбонат, который может быть бесцветным или цветным. Бесцветный прозрачный материал, обладающий светопрзрачностью 84-92% используют для сооружения теплиц и оранжерей. А полупрозрачный и матовый цветной подходят для декоративного остекления коммерческих и административных зданий.

Размеры и свойства

Различные виды поликарбонатного пластика имеют разные эксплуатационные и технические характеристики, в том числе ударопрочность, несущую способность, термоизоляционные качества и светопрозрачность. Свойства материала также зависят от структуры и толщины листа. Выбирая поликарбонат стоит учитывать следующие параметры:

1. Ширина сотового поликарбонатного пластика составляет 210 см, а монолитного – 2,05 м.
2. Производители выпускают сотовый поликарбонатный пластик в виде листов длиной до 12 м, что удобно для монтажа теплиц и оранжерей. Монолитный поликарбонат производят с длиной до 6 м.
3. Сотовый поликарбонат выпускают с толщиной листа 4 мм, 6 мм, 8 мм, 10 мм, 16 мм, 20 мм, 25 мм, она зависит от формы ячеек и количества слоев в составе материала. Толщина поликарбоната монолитного типа составляет 6 мм, 8 мм, 10 мм или 16 мм.
4. Монолитный поликарбонат весит больше, чем сотовый аналог, 1 квадратный метр такого покрытия составляет 4,8 кг, однако, это все равно в 2 раза меньше, чем вес стекла такой же площади. Сотовый поликарбонат весит 0,8 кг/м2.
5. Теплостойкость обоих видов материала составляет 145 градусов, несмотря на этом он относится к классу самозатухающих.
6. Ударостойкость монолитного поликарбоната составляет более 400 Дж, что в десятки раз больше ударопрочного стекла. Лист сотового поликарбоната обладает ударостойкостью более 27 Дж.

Обратите внимание! Сотовый и монолитный поликарбонат обладают разными коэффициентами светопроницаемость. Коэффициент светопропускания монолитного поликарбонатного пластика составляет 91%, для сравнения, у стекла этот показатель составляет 87-89%. Сотовый поликарбонат имеет светопрозрачность 80-88%.

Преимущества

Эксплуатационные и технические характеристики поликарбонатного пластика позволяют использовать этот материал во многих сферах строительства. Легкий вес, ударопрочность и прозрачность поликарбоната и низкая стоимостью производства дали ему возможность конкурировать с силикатным стеклом. Неоспоримыми достоинствами этого материала считают:

• Легкий вес. Монолитный пластик в 2 раза легче стекла, а сотовый в 6, что позволяет создавать легкие конструкции, не утяжелённые лишними опорными элементами.
• Прочность. Высокой несущая способность придает поликарбонату устойчивость к интенсивным снеговым, ветровым или весовым нагрузкам.
• Прозрачность. Монолитный вид материала пропускает даже больше света, чем силикатное стекло, а сотовый поликарбонатный пластик пропускает до 88% видимого спектра.
• Изоляционные качества. Поликарбонат, в особенности сотовый, является отличным материалом для звуко- и шумоизоляции.
• Безопасность. При разбивании поликарбоната не образуется острых осколков, которые наносят травму.

Учтите! Все виды этого материала не требует серьезного ухода, они моются водой с добавлением мыла или средства для мытья посуды. Ни в коем случае нельзя применять для очистки аммиак, который разрушает его структуру.

Видео-инструкция

Первые упоминания о продукте, подобном поликарбонату, появились в XIX веке. В 1898 году получение поликарбоната впервые описал немецкий химик, изобретатель новокаина, Альфред Айнхорн. Тогда он работал у знаменитого химика-органика Адольфа фон Байера в Мюнхене и, занимаясь поиском обезболивающего средства из эфира, произвел в лаборатории реакции хлорангидрида угольной кислоты с тремя изомерами диоксибензола и в осадке получил полимерный эфир угольной кислоты - прозрачное, нерастворимое и термостойкое вещество.

В 1953 году Герман Шнелл, специалист немецкой компании «BAYER», получил соединение поликарбоната. Этот полимеризированный карбонат оказался соединением, механические свойства которого не имели аналогов среди известных термопластов. В том же году поликарбонат запатентовали под маркой «Макролон».

Но в этом же 1953 году, всего несколькими днями позже, поликарбонат получил Дениель Фокс, специалист из известной американской компании «General Electric». Возникла спорная ситуация. В 1955 году её удалось решить, и компания «General Electric» запатентовала материал под маркой поликарбонат «Лексан». В 1958 году «BAYER», а за тем в 1960 году «General Electric» пустили в промышленное производство технически пригодный поликарбонат. В дальнейшем права на «Лексан» были проданы компании «Sabic» (Саудовская Аравия).

Но это было всего лишь вещество-поликарбонат. До появления сотового (или ячеистого) поликарбоната как листового материала оставалось еще долгих 20 лет.

В начале 1970-х годов в поисках альтернативы тяжёлому и хрупкому стеклу поликарбонатом заинтересовался Израиль, правительство которого активно поддерживало развитие сельского хозяйства и животноводчества в условиях жаркой пустыни. В частности, большое внимание уделялось теплицам, позволяющим выращивать растения в микроклимате, созданном с помощью капельного орошения. Стекло для изготовления теплиц было дорого и непрочно, акрил не мог удержать соответствующую температуру, а поликарбонат идеально для этого подходил.

Методы синтеза

Синтез поликарбоната на основе бисфенола А проводится двумя методами: методом фосгенирования бисфенола А и методом переэтерификации в расплаве диарилкарбонатов бисфенолом А.

В случае переэтерификации в расплаве в качестве исходного сырья используется дифенилкарбонат, реакцию проводят в присутствии щелочных катализаторов (метилат натрия), температуру реакционной смеси повышают ступенчато от 150 до 300 °C, реакцию проводят в вакуумированных реакторах периодического действия при постоянной отгонке выделяющегося в ходе реакции фенола. Полученный расплав поликарбоната охлаждают и гранулируют. Недостатком метода является относительно небольшая молекулярная масса (до 50 КДа) получаемого полимера и его загрязнённость остатками катализатора и продуктов термодеструкции бисфенола А.

Фосгенирование бисфенола А проводят в растворе хлоралканов (обычно хлористого метилена CH 2 Cl 2) при комнатной температуре, существует две модификации процесса - поликонденсация в растворе и межфазная поликонденсация:

При поликонденсации в растворе в качестве катализатора и основания, связывающего выделяющийся хлороводород используют пиридин , гидрохлорид пиридина, образующийся в ходе реакции, нерастворим в хлористом метилене и по завершении реакции его отделяют фильтрованием. От остаточных количеств пиридина, содержащегося в реакционной смеси, избавляются отмыванием водным раствором кислоты. Поликарбонат высаждают из раствора подходящим кислородсодержащим растворителем (ацетоном и т. п.), что позволяет частично избавиться от остаточных количеств бисфенола А, осадок сушат и гранулируют. Недостатком метода является использование достаточно дорогого пиридина в больших количествах (более 2 молей на моль фосгена).

В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер .

Переработка

При переработке поликарбонатов применяют большинство методов переработки и формовки термопластичных полимеров: литьё под давлением (производство изделий), выдувное литьё (разного рода сосуды), экструзию (производство профилей и плёнок), формовку волокон из расплава. При производстве поликарбонатных плёнок также применяется формовка из растворов - этот метод позволяет получать тонкие плёнки из поликарбонатов высокой молекулярной массы, формовка тонких плёнок из которых затруднена вследствие их высокой вязкости. В качестве растворителя обычно используют метиленхлорид .

Мировое производство

Поликарбонаты являются крупнотоннажными продуктами органического синтеза, мировые производственные мощности в 2006 года составляли более 3 млн тонн в год. Основные производители поликарбоната (2006) :

Производитель	Объём производства	Торговые марки
Bayer Material Science AG	900 000 т/год	Makrolon, Apec, Bayblend, Makroblend
Sabic Innovative Plastics	900 000 т/год	Lexan
Samyang Busines Chemicals	360 000 т/год	Trirex
Dow Chemical / LG DOW Polycarbonate	300 000 т/год	Calibre
Teijin	300 000 т/год	Panlite
Всего	3 200 000 т/год

Применение

Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий; листовой ячеистый пластик («сотовый поликарбонат») применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также материал используется там, где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть компьютеры, очки, светильники, фонари, теплицы, навесы, ограждения трасс от шума и грязи и так далее.

Благодаря высокой прочности и ударной вязкости (250-500 кдж/м 2) применяются в качестве конструкционных материалов в различных отраслях промышленности, используются при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. При этом для улучшения механических свойств применяются и наполненные стекловолокном композиции.

Поликарбонат был выбран в качестве материала для производства прозрачных вставок в медалях Зимних Олимпийских игр 2014 в Сочи , главным образом из-за его большого коэффициента теплового расширения , а также ввиду прочности, пластичности, удобства нанесения рисунка лазером .

Российская номенклатура марок

Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид

ПК - метод переработки, ПТР - модификаторы в составе ,

при этом:

• ПК - поликарбонат
• Рекомендованный метод переработки:
  • Л - переработка литьём под давлением
  • Э - переработка экструзией
• Модификаторы в составе композиции:
  • Т - термостабилизатор
  • С - светостабилизатор
  • О - краситель
• ПТР - максимальный показатель текучести расплава: 7 или 12 или 18 или 22.

В Советском Союзе до начала 1990-х годов выпускался поликарбонат «дифлон» , с 2009 года запущен в эксплуатацию цех завода ОАО «КазаньОргСинтез» по производству отечественного поликарбоната новой номенклатурной линейки:

• ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменён на ПК-ЛЭТ-7, в настоящее время РС-003 или РС-005;
• ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменён на ПК-ЛТ-10, в настоящее время РС-007;
• ПК-3 - низковязкая марка, ПТР=7÷12, в дальнейшем заменён на ПК-ЛТ-12, в настоящее время РС-010;
• ПК-4 - чёрный термостабилизированный, в настоящее время ПК-ЛТ-18-м чёрного цвета;
• ПК-5 - медицинского назначения, в настоящее время используются марки медицинского назначения импортных материалов;
• ПК-6 - светотехнического назначения, в настоящее время по светопропусканию подходят практически любые марки импортных и отечественных материалов;
• ПК-НКС - стеклонаполненный, в дальнейшем заменён на ПК-ЛСВ-30, в настоящее время ПК-ЛСТ-30;
• ПК-М-1 - повышенные антифрикционные свойства, в настоящее время используются специальные марки импортных материалов;
• ПК-М-2 - повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость, аналогов по настоящее время - нет;
• ПК-М-3 - может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в настоящее время используются специальные марки импортных материалов;
• ПК-С3, ПК-ОД - самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в настоящее время ПК-ТС-16-ОД;
• ПК-ОМ, ПК-ЛТ-12-м, ПК-ЛТО-12 - непрозрачные и полупрозрачные материалы различных цветов, в настоящее время ПК-ЛТ-18-м.

См. также

Напишите отзыв о статье "Поликарбонаты"

Примечания

Термопласты Реактопласты Эластомеры

Отрывок, характеризующий Поликарбонаты

Пьер подошел, наивно глядя на нее через очки.
– Подойди, подойди, любезный! Я и отцу то твоему правду одна говорила, когда он в случае был, а тебе то и Бог велит.
Она помолчала. Все молчали, ожидая того, что будет, и чувствуя, что было только предисловие.
– Хорош, нечего сказать! хорош мальчик!… Отец на одре лежит, а он забавляется, квартального на медведя верхом сажает. Стыдно, батюшка, стыдно! Лучше бы на войну шел.
Она отвернулась и подала руку графу, который едва удерживался от смеха.
– Ну, что ж, к столу, я чай, пора? – сказала Марья Дмитриевна.
Впереди пошел граф с Марьей Дмитриевной; потом графиня, которую повел гусарский полковник, нужный человек, с которым Николай должен был догонять полк. Анна Михайловна – с Шиншиным. Берг подал руку Вере. Улыбающаяся Жюли Карагина пошла с Николаем к столу. За ними шли еще другие пары, протянувшиеся по всей зале, и сзади всех по одиночке дети, гувернеры и гувернантки. Официанты зашевелились, стулья загремели, на хорах заиграла музыка, и гости разместились. Звуки домашней музыки графа заменились звуками ножей и вилок, говора гостей, тихих шагов официантов.
На одном конце стола во главе сидела графиня. Справа Марья Дмитриевна, слева Анна Михайловна и другие гостьи. На другом конце сидел граф, слева гусарский полковник, справа Шиншин и другие гости мужского пола. С одной стороны длинного стола молодежь постарше: Вера рядом с Бергом, Пьер рядом с Борисом; с другой стороны – дети, гувернеры и гувернантки. Граф из за хрусталя, бутылок и ваз с фруктами поглядывал на жену и ее высокий чепец с голубыми лентами и усердно подливал вина своим соседям, не забывая и себя. Графиня так же, из за ананасов, не забывая обязанности хозяйки, кидала значительные взгляды на мужа, которого лысина и лицо, казалось ей, своею краснотой резче отличались от седых волос. На дамском конце шло равномерное лепетанье; на мужском всё громче и громче слышались голоса, особенно гусарского полковника, который так много ел и пил, всё более и более краснея, что граф уже ставил его в пример другим гостям. Берг с нежной улыбкой говорил с Верой о том, что любовь есть чувство не земное, а небесное. Борис называл новому своему приятелю Пьеру бывших за столом гостей и переглядывался с Наташей, сидевшей против него. Пьер мало говорил, оглядывал новые лица и много ел. Начиная от двух супов, из которых он выбрал a la tortue, [черепаховый,] и кулебяки и до рябчиков он не пропускал ни одного блюда и ни одного вина, которое дворецкий в завернутой салфеткою бутылке таинственно высовывал из за плеча соседа, приговаривая или «дрей мадера», или «венгерское», или «рейнвейн». Он подставлял первую попавшуюся из четырех хрустальных, с вензелем графа, рюмок, стоявших перед каждым прибором, и пил с удовольствием, всё с более и более приятным видом поглядывая на гостей. Наташа, сидевшая против него, глядела на Бориса, как глядят девочки тринадцати лет на мальчика, с которым они в первый раз только что поцеловались и в которого они влюблены. Этот самый взгляд ее иногда обращался на Пьера, и ему под взглядом этой смешной, оживленной девочки хотелось смеяться самому, не зная чему.
Николай сидел далеко от Сони, подле Жюли Карагиной, и опять с той же невольной улыбкой что то говорил с ней. Соня улыбалась парадно, но, видимо, мучилась ревностью: то бледнела, то краснела и всеми силами прислушивалась к тому, что говорили между собою Николай и Жюли. Гувернантка беспокойно оглядывалась, как бы приготавливаясь к отпору, ежели бы кто вздумал обидеть детей. Гувернер немец старался запомнить вое роды кушаний, десертов и вин с тем, чтобы описать всё подробно в письме к домашним в Германию, и весьма обижался тем, что дворецкий, с завернутою в салфетку бутылкой, обносил его. Немец хмурился, старался показать вид, что он и не желал получить этого вина, но обижался потому, что никто не хотел понять, что вино нужно было ему не для того, чтобы утолить жажду, не из жадности, а из добросовестной любознательности.

На мужском конце стола разговор всё более и более оживлялся. Полковник рассказал, что манифест об объявлении войны уже вышел в Петербурге и что экземпляр, который он сам видел, доставлен ныне курьером главнокомандующему.
– И зачем нас нелегкая несет воевать с Бонапартом? – сказал Шиншин. – II a deja rabattu le caquet a l"Autriche. Je crains, que cette fois ce ne soit notre tour. [Он уже сбил спесь с Австрии. Боюсь, не пришел бы теперь наш черед.]
Полковник был плотный, высокий и сангвинический немец, очевидно, служака и патриот. Он обиделся словами Шиншина.
– А затэ м, мы лосты вый государ, – сказал он, выговаривая э вместо е и ъ вместо ь. – Затэм, что импэ ратор это знаэ т. Он в манифэ стэ сказал, что нэ можэ т смотрэт равнодушно на опасности, угрожающие России, и что бэ зопасност империи, достоинство ее и святост союзов, – сказал он, почему то особенно налегая на слово «союзов», как будто в этом была вся сущность дела.
И с свойственною ему непогрешимою, официальною памятью он повторил вступительные слова манифеста… «и желание, единственную и непременную цель государя составляющее: водворить в Европе на прочных основаниях мир – решили его двинуть ныне часть войска за границу и сделать к достижению „намерения сего новые усилия“.
– Вот зачэм, мы лосты вый государ, – заключил он, назидательно выпивая стакан вина и оглядываясь на графа за поощрением.
– Connaissez vous le proverbe: [Знаете пословицу:] «Ерема, Ерема, сидел бы ты дома, точил бы свои веретена», – сказал Шиншин, морщась и улыбаясь. – Cela nous convient a merveille. [Это нам кстати.] Уж на что Суворова – и того расколотили, a plate couture, [на голову,] а где y нас Суворовы теперь? Je vous demande un peu, [Спрашиваю я вас,] – беспрестанно перескакивая с русского на французский язык, говорил он.
– Мы должны и драться до послэ днэ капли кров, – сказал полковник, ударяя по столу, – и умэ р р рэ т за своэ го импэ ратора, и тогда всэ й будэ т хорошо. А рассуждать как мо о ожно (он особенно вытянул голос на слове «можно»), как мо о ожно менше, – докончил он, опять обращаясь к графу. – Так старые гусары судим, вот и всё. А вы как судитэ, молодой человек и молодой гусар? – прибавил он, обращаясь к Николаю, который, услыхав, что дело шло о войне, оставил свою собеседницу и во все глаза смотрел и всеми ушами слушал полковника.
– Совершенно с вами согласен, – отвечал Николай, весь вспыхнув, вертя тарелку и переставляя стаканы с таким решительным и отчаянным видом, как будто в настоящую минуту он подвергался великой опасности, – я убежден, что русские должны умирать или побеждать, – сказал он, сам чувствуя так же, как и другие, после того как слово уже было сказано, что оно было слишком восторженно и напыщенно для настоящего случая и потому неловко.
– C"est bien beau ce que vous venez de dire, [Прекрасно! прекрасно то, что вы сказали,] – сказала сидевшая подле него Жюли, вздыхая. Соня задрожала вся и покраснела до ушей, за ушами и до шеи и плеч, в то время как Николай говорил. Пьер прислушался к речам полковника и одобрительно закивал головой.
– Вот это славно, – сказал он.
– Настоящэ й гусар, молодой человэк, – крикнул полковник, ударив опять по столу.
– О чем вы там шумите? – вдруг послышался через стол басистый голос Марьи Дмитриевны. – Что ты по столу стучишь? – обратилась она к гусару, – на кого ты горячишься? верно, думаешь, что тут французы перед тобой?
– Я правду говору, – улыбаясь сказал гусар.
– Всё о войне, – через стол прокричал граф. – Ведь у меня сын идет, Марья Дмитриевна, сын идет.
– А у меня четыре сына в армии, а я не тужу. На всё воля Божья: и на печи лежа умрешь, и в сражении Бог помилует, – прозвучал без всякого усилия, с того конца стола густой голос Марьи Дмитриевны.
– Это так.
И разговор опять сосредоточился – дамский на своем конце стола, мужской на своем.
– А вот не спросишь, – говорил маленький брат Наташе, – а вот не спросишь!
– Спрошу, – отвечала Наташа.
Лицо ее вдруг разгорелось, выражая отчаянную и веселую решимость. Она привстала, приглашая взглядом Пьера, сидевшего против нее, прислушаться, и обратилась к матери:
– Мама! – прозвучал по всему столу ее детски грудной голос.
– Что тебе? – спросила графиня испуганно, но, по лицу дочери увидев, что это была шалость, строго замахала ей рукой, делая угрожающий и отрицательный жест головой.
Разговор притих.
– Мама! какое пирожное будет? – еще решительнее, не срываясь, прозвучал голосок Наташи.
Графиня хотела хмуриться, но не могла. Марья Дмитриевна погрозила толстым пальцем.
– Казак, – проговорила она с угрозой.
Большинство гостей смотрели на старших, не зная, как следует принять эту выходку.
– Вот я тебя! – сказала графиня.
– Мама! что пирожное будет? – закричала Наташа уже смело и капризно весело, вперед уверенная, что выходка ее будет принята хорошо.
Соня и толстый Петя прятались от смеха.
– Вот и спросила, – прошептала Наташа маленькому брату и Пьеру, на которого она опять взглянула.
– Мороженое, только тебе не дадут, – сказала Марья Дмитриевна.
Наташа видела, что бояться нечего, и потому не побоялась и Марьи Дмитриевны.
– Марья Дмитриевна? какое мороженое! Я сливочное не люблю.
– Морковное.
– Нет, какое? Марья Дмитриевна, какое? – почти кричала она. – Я хочу знать!
Марья Дмитриевна и графиня засмеялись, и за ними все гости. Все смеялись не ответу Марьи Дмитриевны, но непостижимой смелости и ловкости этой девочки, умевшей и смевшей так обращаться с Марьей Дмитриевной.