Proprietà, usi e specifiche del policarbonato monolitico

Nella costruzione moderna, i materiali trasparenti sono ampiamente utilizzati, spesso formando completamente l'aspetto degli edifici. Insieme al solito vetro, le proprietà monolitiche del policarbonato si sono diffuse e l'uso di queste permette di creare strutture costruttive uniche. Questa plastica ha caratteristiche tecniche eccellenti, che lo rendono indispensabile nella costruzione di edifici per vari scopi.

Che cos'è un policarbonato monolitico

Questo materiale è stato ottenuto per la prima volta alla fine del XIX secolo come sottoprodotto nel processo di sintesi delle medicine per alleviare il dolore. Si pone una domanda completamente logica: che cos'è il monolitico in policarbonato e quali proprietà ha? È un composto insolubile in acqua e molti altri liquidi che possono competere con il vetro di silicato di alta qualità per la trasparenza.

Le specifiche monolitiche in policarbonato, che sono al livello più alto, appartengono al gruppo dei termoplastici. I composti aromatici più diffusi sintetizzati dal bisfenolo A. A sua volta, questa sostanza è ottenuta per condensazione di componenti relativamente economici di acetone e fenolo. Questa circostanza rende possibile il suo uso diffuso nella costruzione e in altri campi.

Il consumatore in policarbonato viene fornito al consumatore come materiale in fogli con uno spessore compreso tra 1 e 12 mm di una dimensione standard di 205 * 305 mm. Per ordine speciale è possibile fabbricare pannelli con altri parametri geometrici mantenendo la larghezza. Questa limitazione è dovuta alle dimensioni standard dell'estrusore utilizzato per realizzare il polimero.

La produzione industriale di policarbonato monolitico viene eseguita in conformità con TU 6-19-113-87. Ciò fornisce al materiale le caratteristiche necessarie in termini dei seguenti parametri: resistenza alla trazione, tenacità e resistenza alle basse e alle alte temperature. Attualmente la nomenclatura dei policarbonati prodotti nel nostro paese e all'estero è composta da decine di articoli.

In questo elenco, le seguenti marche di questo materiale, diverse per alcune proprietà e caratteristiche:

• PC-005 e PC-003 si applicano a polimeri ad alta viscosità, a Di recente, PC-1.
• Il termoplastico medio viscoso RS-007 ha sostituito i policarbonati PC-2 e PC-LT-10.
• Materiale PC-010 a bassa viscosità, prima denominazione PK-LT-12 e PC-3.
• Pannelli termicamente stabilizzati PC-LT-18-m verniciati di nero (fino a poco tempo PC-4).
• PC-5 - un materiale appositamente sviluppato per scopi medici, viene utilizzato insieme a policarbonati monolitici importati.
• PK-6 - fogli per strumenti ottici e strutture di illuminazione.
• PC-LST-30 - materiale riempito con silicio o vetro di quarzo (precedente denominazione PC-LSV-30 e PC-NKS).
• PK-M-1 - pannelli con un coefficiente di attrito superficiale minimo.
• PK-M-2 - alta resistenza alla formazione di microcracks ed eccellenti proprietà antincendio. Attualmente non ha analoghi nel mondo.
• PC-TS-16-OD: il materiale appartenente alla categoria più elevata in termini di resistenza alle fiamme libere e alle alte temperature. I pannelli sono progettati specificamente per i progetti con requisiti di protezione antincendio rigidi.

Oltre ai policarbonati monolitici trasparenti, l'industria offre ai pannelli dei consumatori un basso grado di trasmissione della luce in una varietà di colori.

Il rapporto tra policarbonato monolitico e temperatura

Gli indicatori della resistenza dei pannelli polimerici alle condizioni climatiche sono determinati dagli standard russi e internazionali pertinenti. Il policarbonato monolitico ha una notevole resistenza al gelo, il suo uso è consentito per la fabbricazione di strutture esterne. Quest'ultimo può essere utilizzato a temperature fino a -50 ° C, a condizione che non ci siano carichi meccanici, a -40 ° C, questo materiale è in grado di sopportare anche gli effetti di shock.

La resistenza al calore della maggior parte dei tipi di policarbonati è fino a + 120 ° C per i singoli campioni, questo indicatore raggiunge +150 ° C. Come tutti i materiali quando riscaldati, il polimero aumenta di dimensioni, il coefficiente di dilatazione termica lineare è determinato da un metodo speciale. Per il policarbonato monolitico, il suo valore è 6,5 * 10-5 m / ° C, che consente di utilizzarlo per la fabbricazione di strutture esterne particolarmente responsabili. Funzionano con successo in condizioni con notevoli differenze di temperatura.

Resistenza chimica del materiale

Il policarbonato monolitico è un polimero in grado di resistere efficacemente a fattori ambientali distruttivi. Il materiale è inerte rispetto a molti mezzi aggressivi e la sua capacità dipende dalla temperatura e dalla concentrazione delle sostanze.

I pannelli sono noti per l'alta resistenza chimica rispetto ai seguenti composti:

• Acidi organici e inorganici e soluzioni dei loro sali.
• Agenti riducenti e ossidanti di vario tipo.
• Alcoli e detergenti sintetici.
• Grassi e carburanti organici e lubrificanti.

Tuttavia, alcuni composti chimici sono in grado di reagire con il polimero, il che porta alla graduale distruzione dei pannelli.

Per comodità del lettore, le informazioni sulla resistenza del policarbonato a determinati liquidi sono presentate sotto forma di tabella:

Resistenza meccanica del policarbonato ISO 527

I pannelli sono caratterizzati dalla loro capacità di sopportare i carichi più diversi per un considerevole periodo di tempo. La certificazione del policarbonato in termini di resistenza meccanica è fatta in conformità con i requisiti delle norme russe, americane e internazionali.

I vantaggi di questo materiale dovrebbero includere quanto segue:

• La resistenza alla flessione del polimero è controllata secondo ISO 178 e ammonta a 95 MPa, a seconda della marca.
• Il modulo di elasticità in questo test è nell'intervallo di 2600 MPa.
• Resistenza della lamiera se sottoposta a prova di strappo secondo ISO 527- fino a 60 MPa.
• Il modulo di elasticità sotto carichi simili - fino a 2200 MPa con un relativo allungamento del campione in alcuni casi arriva fino al 100%.
• La viscosità di un policarbonato monolitico, quando viene effettuata, viene testata con il metodo Charly per un prodotto con una tacca di una certa profondità e non più di 30-40 kJ / m².
• Lo stesso rapporto di Izod varia da 600 a 800 J / m.

Il foglio di policarbonato è altamente resistente agli urti. Pertanto, durante le prove senza incisione preliminare del materiale, è rimasto intatto ai massimi carichi ottenibili in condizioni di laboratorio. Pannelli particolarmente durevoli sono utilizzati per fabbricare prodotti protettivi e mezzi per garantire la sicurezza dei cittadini e delle forze dell'ordine.

Il monolitico in policarbonato, a differenza del vetro, è in grado di piegarsi in condizioni ambientali normali. Questa proprietà del materiale è ampiamente utilizzata nella fabbricazione di vari tipi di strutture arrotondate: capannoni, recinzioni e simili. Questa qualità è caratterizzata da un raggio di curvatura massimo, che dipende dallo spessore del foglio.

Le informazioni dettagliate su questo problema sono presentate nel grafico:

Dipendenza dal massimo raggio di curvatura sullo spessore della lastra monolitica in policarbonato.

Spessore lamiera e peso specifico

L'industria offre una vasta gamma di pannelli trasparenti e opachi di un'ampia varietà di colori. Le caratteristiche monolitiche in policarbonato, uniche per molti aspetti, hanno una densità di 1200 kg / m3. Questo è significativamente più basso del vetro della finestra, che ha più del doppio del peso specifico. Questa circostanza consente di facilitare notevolmente molte strutture edilizie, a condizione che la loro resistenza meccanica sia mantenuta ad un livello appropriato.

La conoscenza di un tale indicatore come il peso di un metro quadrato di policarbonato monolitico è necessaria per determinare la massa del materiale di copertura durante l'esecuzione di lavori di progettazione.

Il valore di massa del policarbonato monolitico dipende dallo spessore del foglio di materiale: il suo spessore

Resistenza ai raggi UV

I pannelli monolitici in policarbonato hanno una trasmissione della luce selettiva. Per ottenere questo effetto, un rivestimento protettivo viene applicato alla superficie del foglio per estrusione.Lo spessore di questo strato è sufficiente per ritardare e assorbire le radiazioni dalla parte ultravioletta dello spettro, mentre la luce infrarossa visibile e morbida penetra liberamente nella barriera. A seconda della marca della piastra, il rivestimento protettivo viene applicato su uno o entrambi i lati.

La tecnologia di estrusione utilizzata elimina la possibilità di staccarlo dal substrato a causa della compenetrazione dei materiali. Un'altra tecnologia per proteggere il pannello dall'esposizione alle radiazioni UF è l'uso di speciali stabilizzanti additivi nel volume di plastica. Questo metodo di protezione del polimero è più costoso, ma la sua efficacia è molto più elevata.

Per proteggere il monolitico in policarbonato dai danni durante lo stoccaggio e il trasporto, è incollato con un involucro di plastica. Indica la marca del pannello e il lato su cui è applicato il rivestimento protettivo. Il film viene rimosso direttamente durante l'installazione o immediatamente dopo, altrimenti sarà difficile da rimuovere dalla superficie del pannello.

Prestazioni antincendio

Policarbonato sotto l'influenza di una fiamma aperta e quando viene superata una determinata temperatura, inizia a sciogliersi e si accende. Alla fine dell'influenza esterna questo processo svanisce spontaneamente. I pannelli polimerici hanno le seguenti caratteristiche in termini di sicurezza antincendio:

• resistenza alle alte temperature e fuoco aperto;
• nel processo di combustione della formazione di fumo è minima;
• i prodotti di combustione non sono tossici;
• l'indice di ossigeno del materiale è del 28-30%.

Il monolitico in policarbonato appartiene alla categoria dei materiali autoestinguenti. Ciò consente di classificarlo come V-1 (B1) per la sicurezza antincendio in conformità ai requisiti UL-94 e DIN 4102. Allo stesso tempo, nel processo di produzione del materiale non vengono utilizzati ritardanti di fiamma e altri additivi.

Durata

I pannelli monolitici in policarbonato sono fatti da pellet per estrusione o stampaggio a iniezione.

La durata di questo materiale è determinata dai seguenti fattori:

• qualità delle materie prime e conformità alle condizioni tecniche di produzione;
• installazione corretta;
• condizioni climatiche ed esposizione a fattori ambientali avversi.

Diversi produttori dichiarano i loro termini di utilizzo del materiale e il valore minimo supera i 10 anni. Gli studi condotti in un laboratorio specializzato, hanno mostrato un'esposizione a lungo termine (più di 2000 ore) causando una diminuzione della permeabilità del pannello inferiore al 10%. Ciò corrisponde a circa 20 anni di funzionamento del policarbonato nelle regioni desertiche dell'Arizona o di Israele.

Parametri ambientali

Come accennato sopra, il policarbonato monolitico viene prodotto da granuli grezzi su attrezzature speciali con un ciclo tecnologico chiuso. Questo metodo di produzione dei pannelli consente di ridurre al minimo l'impatto negativo sull'ambiente. Di per sé, il materiale è chimicamente inerte e non emette sostanze nocive e pericolose per l'uomo e gli animali.

Il policarbonato monolitico nelle sue caratteristiche ambientali è raccomandato per uso interno. Marchi speciali di pannelli sono realizzati appositamente per l'uso in medicina e nell'industria farmaceutica. Consentire l'uso di questo materiale nella costruzione per l'esecuzione di decorazioni esterne ed interne.

Trasmissione della luce

L'industria produce diversi tipi di policarbonato con diversi indici di permeabilità per la luce solare e l'illuminazione artificiale. Per i pannelli trasparenti con trasmissione luminosa i seguenti indicatori vanno dall'86 all'89%. Allo stesso tempo, l'introduzione di speciali additivi nel materiale consente di modificare le proprietà ottiche del materiale e massimizzare l'assorbimento dei raggi ultravioletti dello spettro.

Altri indicatori ottici di policarbonato caratterizzano il grado della sua trasparenza. Pertanto, l'indice di giallo per campioni incolori non è più di una unità e il grado di torbidità non supera lo 0,5%. I pannelli di questo polimero non sono inferiori al vetro al silicio e, insieme ad altri vantaggi, mantengono le loro caratteristiche durante l'intera vita.

Isolamento termico

Il policarbonato monolitico non appartiene alla categoria di materiali destinati a ridurre la perdita di energia attraverso l'involucro dell'edificio. Tuttavia, questi pannelli hanno una conduttività termica inferiore rispetto ai normali vetri delle finestre. Per il policarbonato, questa caratteristica ha un valore di 0,2 W / mK, le misurazioni sono state effettuate secondo il metodo approvato dalla DIN 52612. Il vetro della finestra ha anche un'elevata conduttività termica.

Va tenuto presente che le proprietà isolanti del materiale aumentano con l'aumentare dello spessore.Quindi, a parità di altre condizioni, un foglio di policarbonato monolitico a 8 mm è quasi il 20% più efficiente di un vetro simile. Una differenza ancora maggiore si osserva quando si installano due o più pannelli con un traferro. Negli ultimi anni, questo polimero viene sempre più utilizzato in confezioni di vetro anziché in vetro tradizionale.

Balcone vetrato con policarbonato monolitico.

Isolamento acustico

Il policarbonato monolitico ha una struttura interna viscosa della piastra e, grazie a questa funzione, è in grado di assorbire efficacemente i suoni. In base ai risultati delle misurazioni, il livello di isolamento acustico per lastre con uno spessore compreso tra 4 e 12 mm varia entro i limiti con un valore minimo di 18 dB e un valore massimo di 23 dB.

Il monolitico in policarbonato ha una densità inferiore rispetto al vetro della finestra e, di conseguenza, è in grado di attenuare significativamente le onde sonore in un intervallo di frequenze particolarmente basse. Questa proprietà del materiale ne consente l'uso per la produzione e l'installazione di schermi fonoassorbenti lungo autostrade trafficate.

Resistenza all'umidità

Il policarbonato monolitico non è igroscopico, in altre parole, il polimero non assorbe acqua. Questa proprietà consente di utilizzarlo in stanze con elevata umidità in serre, lettini caldi, piscine e altre strutture di questo tipo. Per evitare la formazione di condensa, durante la produzione può essere applicato uno speciale film polimerico sulla superficie interna della piastra. I marchi di materiali speciali hanno una designazione corrispondente sulla pellicola protettiva e sono rivestiti con il rivestimento verso l'interno durante l'installazione.

Colori dei pannelli

I produttori monolitici di policarbonato offrono ai loro clienti, oltre ai fogli trasparenti, anche verniciati. In diverse società, la gamma di colori delle lastre può differire significativamente dai prodotti delle imprese concorrenti.

I più comuni sono i seguenti colori delle lastre:

La tintura del pannello viene effettuata introducendo il pigmento nella massa di materiale immediatamente prima dello stampaggio. Questa tecnologia offre un'elevata uniformità del colore e una durata significativa. La composizione colorante è uniformemente distribuita nell'intero volume del pannello, che ne impedisce la bruciatura. Alcune aziende, produttori di questo materiale offrono altre soluzioni di colore per singoli ordini.

Scopo e ambito del policarbonato monolitico

I pannelli in plastica trasparente e verniciata stanno diventando sempre più popolari con il consumatore e stanno diventando sempre più un sostituto per il vetro al silicato e al quarzo. Il policarbonato monolitico, il cui utilizzo è costantemente in espansione, è richiesto anche in altri settori.

Le principali aree di utilizzo per i pannelli trasparenti e colorati sono le seguenti:

Negli ultimi anni, l'ambito di utilizzo dei pannelli monolitici in policarbonato si è espanso. Il materiale viene anche utilizzato in istituti medici per le scatole di dispositivi con condizioni sterili e la produzione di altre attrezzature speciali.

Complessità delle strutture di assemblaggio realizzate in policarbonato monolitico

Questo materiale si distingue per semplicità e praticità nella produzione, nello stampaggio e nel fissaggio delle parti. Utensili manuali o elettrici con una superficie di taglio in acciaio possono essere utilizzati per lavorare con policarbonato monolitico. È importante che le seghe circolari o a nastro abbiano la giusta affilatura. Per uso professionale, si consigliano utensili con punta in metallo duro o in metallo duro per il raffreddamento del punto di taglio o la foratura con aria compressa.

Nella fabbricazione di strutture monolitiche in policarbonato sono consentiti i seguenti metodi di lavorazione del materiale:

• Fresatura.
• Taglio con sega circolare, sega a nastro o forbici.
• Perforazione o perforazione di fori con un dispositivo speciale.
• Taglio del materiale con un laser.

Le lastre monolitiche in policarbonato possono essere formate a freddo e a caldo. In questo caso, il raggio di curvatura minimo ammissibile dovrebbe essere 150 volte lo spessore del pannello. L'arrotondamento dello strato deve essere eseguito esclusivamente lungo la linea di estrusione. La direzione corretta della piegatura è necessariamente indicata sulla pellicola protettiva, che viene rimossa durante l'installazione.

I fogli di fissaggio alle strutture edili possono essere realizzati utilizzando viti autofilettanti con una rondella di compressione e guarnizioni in polimero o gomma. I pannelli separati sono interconnessi usando solventi speciali, saldature e altri mezzi. La corretta installazione del policarbonato monolitico offre la possibilità di utilizzarlo durante l'intero periodo di funzionamento.