Polükarbonaadi tehnilised omadused ja kasutusvaldkonnad

Keemiatööstuse areng võimaldab luua ehitusmaterjale, mis on omadustelt paremad kui looduslikest toorainetest valmistatud tooted. Erinevat tüüpi polükarbonaadid on oma kõrgete tarbijaomaduste ja tehniliste omaduste tõttu laialt levinud.

Mis on polükarbonaat

Polükarbonaat on sünteetilise päritoluga polümeer, mis saadakse süsihappe ja kaheaatomiliste fenoolide lineaarsetest polüestritest kuumutamisel 180–300 °C-ni.

Füüsiliselt näeb aine välja värvitu läbipaistva massina.

Välimuse ajalugu

Oma omadustelt ja koostiselt polükarbonaati meenutava toote saamise protsessi kirjeldas esmakordselt 1898. aastal saksa keemik ja novokaiini leiutaja Alfred Einhorn.Tootjaid see aine aga ei huvitanud, kuna puudusid tehnoloogiad komponentide ja lõpptoodete tööstuslikuks tootmiseks taskukohase hinnaga.

Aastal 1953, mõne päeva jooksul üksteisest, hankisid süsihappeühendid Hermann Schnell korporatsioonist BAYER ja Daniel Fox (General Electric).

Patendivaidluste tulemusena hakati Saksa polükarbonaati nimetama "Makroloniks" ja Ameerika oma "Lexaniks". Aine saadi pulbrina.

Eelmise sajandi 70ndate alguses, kasvuhoonepõllunduse aktiivse arengu perioodil, otsisid Iisraeli teadlased klaasi ja akrüüli asendajat. Selle tulemusena toodeti esimesed kärg- ja monoliitsest polükarbonaadist lehed.

Tarbija omadused ja tehnilised omadused

Polükarbonaati kasutatakse ehituskonstruktsioonides, mis peavad läbima valgust ja kaitsma konstruktsiooni väliste kliimamõjude eest.

Eelised

Lõpptarbija jaoks on olulised materjali parimad omadused võrreldes traditsioonilise klaasiga:

• Kaal. Rakulise polükarbonaadi tihedus on 0,5–0,8 g/cm³, valupolükarbonaadi tihedus 1,1–1,3 g/cm³. Klaasi erikaal on 2,2–2,8 g/cm³.
• Soojusjuhtivus on ligikaudu 1,5 korda madalam kui klaasil, mis võimaldab säästa energiat kasvuhoonete ja muude hoonete kütmiseks.
• Värvi ja valguse läbilaskvus. Kuni 86% valgusest läbib mobiilseid mudeleid, umbes 96% monoliitseid mudeleid (85% klaasist).
• Vastupidavus mehaanilisele pingele (löögitugevus) on temperatuuril kuni miinus 60°C 10 korda parem kui silikaatklaasil.
• Plaatide suured geomeetrilised mõõtmed on kuni 12 m pikkused ja 210 cm laiused, mis kiirendab ehitamist.
• Painderaadius on 0,6 kuni 2,8 m Sõltuvalt lehtede paksusest hõlbustab see mitte ainult sirgete konstruktsioonide valmistamist.
• Polükarbonaadist lehtedel võib olla 5 kambrit, mis suurendab oluliselt soojuse säilitamise võimet hoones.

Turul on mitu erinevat toorainet kasutavat tootjat, mistõttu täpset teavet omaduste kohta saab sertifikaatidelt, mille müüja peab esitama.

Tänu polükarbonaadi positiivsetele omadustele saavutatakse valmistatavus ehituses ja valgustusseadmete tootmises.

Keemilised omadused

Konstruktsioonide paigaldamisel ja hooldamisel tuleb arvestada materjali vastupidavusega kemikaalidele:

Polükarbonaat:

• vastupidav soolalahustele ja mineraalõlidele;
• avaldab mõõdukat vastupidavust nõrkadele hapetele temperatuuril kuni 60 °C;
• kiiresti hävitatud leeliste, ammoniaagi, aldehüüdide, etüülalkoholi poolt;
• ei näita vastupidavust bensiinile, petrooleumile, lakkidele ja lahustitele.

Hoonete käitamisel ei ole alati võimalik kahjustusi ühe pilguga näha. Mõnikord materjal pehmeneb ja muutub mehaanilise koormuse suhtes haavatavaks. Mikropraod põhjustavad valguse hajumist ja madalamat valguse läbilaskvust.

Polükarbonaat hävib kokkupuutel veega üle 60°C, mistõttu konstruktsioone ei tohi pesta kuuma veega ega kuuma ilmaga.

Toimivuse optimeerimine

Polükarbonaatlehti ei toodeta puhtast ainest, kuna looduslike tegurite – päikesevalguse, temperatuurimuutuste ja niiskuse – mõjul kaotab materjal järk-järgult osa oma positiivsetest omadustest või võib täielikult hävida.

Kahjude kõrvaldamiseks või negatiivsete tagajärgede vähendamiseks vähendavad tootjad oma mõju mitmel viisil.

UV kaitse

Päikesevalgus sisaldab nelja ultraviolettkiirguse rühma. Kiirtega kokkupuutel muutub polükarbonaat kollaseks, häguseks, laseb läbi vähem valgust ja rikneb järk-järgult.

Ultraviolettkiirgus on taimedele ja inimestele kahjulik.

Materjali kaitsmiseks kantakse lehtede välispinnale õhuke kaitsekile.

Vananenud tehnoloogia seisnes läbipaistvate lakkide pihustamises, mis kiiresti riknesid ja muutusid häguseks, mis lõpuks viis plaatide omaduste kadumiseni 4-5 aasta jooksul.

Võltsitud tooteid toodetakse praegu lakikaitsetehnoloogiaga. Te ei saa osta vähetuntud tootjate tooteid.

Kvaliteetseid tooteid kaitseb välispinna sisse sulatatud kaitsekesta. See jääb tööle kogu tööperioodi jooksul. Meetodit nimetatakse koekstrusiooniks.

Kest on sama polükarbonaat, kuid koostisesse on lisatud ultraviolettkiirguse stabilisaatorit.

Stabiliseeriva kihi olemasolu pole näha. Määramiseks on koostisesse lisatud ka spetsiaalne aine, mis võib UV-lambi all hõõguda. Usaldusväärsed tootjad esitavad teavet tehnilises dokumentatsioonis.

Kaitsekihiga külg on tähistatud sõnaga "top" ja see on transpordi ajal kaitstud kilega, mis eemaldatakse pärast paigaldamist.

Valgust hajutav lisand

Kasvuhoonetes ja inimeste viibimiskohtades on soovitav hajutatud valgus:

• vara võimaldab kiirte ühtlast jaotumist kogu kasvuhoones, kuna päike liigub kogu päeva jooksul;
• valgusvoog peegeldub plaatide sisepinnalt ja jääb kasvuhoonesse, mis suurendab ka insolatsiooni (valgustus päevasel ajal);
• hajutamine kõrvaldab taimelehtede ja inimese naha põletused.

Kompositsiooni sisse viidud LD difuusori lisand murrab ja hajutab valgust. Just selle sisu eristab spetsiaalselt kasvuhoonete jaoks toodetud polükarbonaati.

Tuleaeglustid

Puhas polükarbonaat toetab põlemist, seetõttu lisatakse polükarbonaadi koostisesse spetsiaalseid lisandeid, et vähendada tulekahjude tõenäosust ja vähendada tule leviku kiirust.

Ostmisel pöörake tähelepanu kaasasolevas dokumentatsioonis märgitud tulerühmale:

• G1 tähendab vähesüttivaid, need kustuvad lahtise leegiga kokkupuutel;
• G2 - mõõdukalt tuleohtlik, kustub vähem kui 30 sekundiga.

Rakuline polükarbonaat kuulub reeglina G1 rühma ja monoliitne polükarbonaat G2 rühma.

Kondensatsiooni vältimine

Polükarbonaadiga kaetud kinnistes kasvuhoonetes ja basseinides tekib sisepinnale kondensaat. Veepiisad vähendavad valguse läbilaskvust ja lehtedele langedes põhjustavad haigusi.

Kaasaegsetel paneelidel kantakse kogu sisepinnale spetsiaalne kate - antifog, mis takistab suurte tilkade teket. Teave on tootepassides.

Tööstuslike polükarbonaatide omadused

Ekstreemsetes või rasketes tingimustes kasutatavad polükarbonaadid toodetakse spetsiaalsetes tööstuslikes versioonides.

Suurendab jäikust, vastupidavust kõrgetele temperatuuridele ja löögitugevust.

Klaaskiuga tugevdatud plaatide omaduste parandamiseks lisatakse põlemisvastaseid ja termiliseks stabiliseerimiseks (parameetrite säilitamiseks kõrgetel temperatuuridel) lisandeid. Grafiidi, molübdeeni ja tefloni lisamine suurendab kulumiskindlust.

Suurenenud bisfenoon S sisaldus suurendab oluliselt löögitugevust, mis suurendab vastupidavust mehaanilisele pingele.

Polükarbonaadi pealekandmine

Töötingimused ja konstruktsiooni eesmärk mõjutavad otseselt polükarbonaadi tüübi valikut. Ehituses kasutatakse kahte tüüpi plaate: monoliitset ja kärgstruktuuri.

Rakuline tüüp

Rakuline polükarbonaat on mitmeosaline rakuline polümeer, mida toodetakse õõnespaneelide kujul.

Toodete omadused, geomeetria ja kasutusalad on määratud GOST 56712-ga, mis on heaks kiidetud 2015. aastal. Dokumendi nimi on "Mitmekihilised polükarbonaatpaneelid".

Dokumendis määratakse kindlaks mitut tüüpi kärgpolükarbonaati järgmiste omaduste põhjal:

• kihtide arv;
• kanalite ja jäigastajate paigutus: ristkülikukujuline (R), kärgjas (C), kolmnurkne (T), ristikujuline (K);
• värvid: värvitu, värvitud massis, värvitud värvilise koekstrusioonikihiga;
• kaitse UV-kiirguse eest, ühel (välisel) küljel, välis- ja siseküljel;
• paksus - 4 kuni 32 mm.

Klaasimiseks kasutatud materjal:

• talveaiad, kasvuhooned, verandad;
• spordirajatiste, tööstus- ja ühiskondlike hoonete katused;
• basseinid ja kasvuhooned.

Rakuline polükarbonaat asendab klaasi tootmises:

• peatuspaviljonid, varikatused, varikatused;
• helikindlad ekraanid;
• vaheseinad;
• tarade täitmine;
• kõrgendatud kaitsega temperatuurimuutuste eest katuseaknad.

GOST R 56712 punkt 10 kehtestab paigaldamise ja töötamise nõuded, mille kohaselt polükarbonaadi rakusort kestab kaua ilma tehnilisi omadusi kaotamata:

• paneelid paigaldatakse väljastpoolt kaitsekihiga;
• pikisuunalised jäikusribid asetatakse vertikaalselt või nurga all kondensaadi ärajuhtimiseks sisemistest õõnsustest;
• puhastamine toimub vee kõrge rõhuga ilma kemikaale kasutamata, väikseid pestakse seebiveega;
• ärge kasutage hoolduseks metalliseeritud kangast;
• ärge peske päikese käes kuumutatud pindu;
• paneelid lõigatakse ketassaega või käsisaega, noaga saab lõigata kuni 8 mm tooteid;
• aukude tegemiseks on vaja kasutada metallist puure;
• paigaldamise ajal jätke soojuspaisumisvahed ja paneeli ava läbimõõt peab olema suurem kui riistvara paksus;
• PVC-kile, mis katab paneelide servi, eemaldatakse pärast paigaldamist;
• avatud kanalitega otsad suletakse perforeeritud või tihenduslindiga, et vältida niiskuse sattumist õõnsustesse;
• ärge lubage pinnale kantud transpordikaitsekilega paneelide kuumutamist - selle eemaldamisel võib tekkida raskusi;

Kärgpaneelid on painutatud paralleelselt jäikusribidega, painderaadius ei tohiks olla väiksem kui kaasasolevas dokumentatsioonis märgitud.

Monoliitne polükarbonaat

Valatud monoliitsest polükarbonaadist valmistatud tootjate regulatiivdokument on TU 6-19-113-78. "Polükarbonaadist konstruktsioonilehed."

Ehituses vajaliku materjali peamised eelised on läbipaistvus, tugevus ja paindlikkus. Väliselt ei pruugi paneel pleksiklaasist ega läbipaistvast plastikust erineda, kuid on kõigi oluliste omaduste poolest neist palju parem.

Kasutusala on sama, mis kärgstruktuuri puhul.

Kõige olulisem eelis on paksude seinte monoliitne struktuur, mis talub suurepäraselt põrutuskoormusi. Seetõttu kasutatakse tooteid sageli avalikes kohtades asuvate konstruktsioonide valmistamiseks.

Geomeetrilised mõõdud täpsustatakse vastavalt müüjate hinnakirjadele. Suurklientide jaoks saavad tootjad toota vajaliku pikkuse ja laiusega paneele.

Usaldusväärsed tootjad

Venemaa turul saate osta polükarbonaati kodumaistelt ja välismaistelt tootjatelt. Materjalide kvaliteet võib erineda, kuid imporditud analoogid võivad maksta 1,5–2 korda rohkem.

Usaldusväärsed kodumaised ettevõtted hõlmavad tooteid, mida toodavad:

• Novattro;
• Polinex;
• Sellex;
• Kronos;
• Karboglas;
• karaat.

Enamik tehaseid kasutab imporditud seadmeid ja tehnoloogiat ning madala hinna taga on tollimaksud ja tarnekulu kogu riigis.