Все о поликарбонате

Поликарбонат — популярный листовой материал, широко применяемый в сфере рекламы, дизайна, ремонта, в дачном строительстве и в производстве защитной экипировки. Получаемые отзывы потребителей свидетельствуют о том, что полимеры такого типа вполне оправдывают свою популярность. О том, какими бывают и зачем нужны, чем различаются разные виды, что это такое и какими свойствами обладают листы поликарбоната, стоит узнать подробнее.

Строительный поликарбонат — полимерный материал с прозрачной структурой, разновидность пластика. Наиболее часто он выпускается в виде плоских листов, но может быть представлен и в фигурных изделиях. Из него делают широкий спектр продукции: фары для автомобилей, трубы, стекла для защитных шлемов. Поликарбонаты представлены целой группой пластиков, в основу которых входят синтетические смолы — они могут иметь различный состав, но всегда имеют общие характеристики: прозрачность, твердость, прочность. Этот материал имеет самое широкое применение. Его используют в отделке фасадов зданий, при строительстве навесов и других светопрозрачных конструкций.

Поликарбонат в листах обладает уникальным набором свойств — по прочности он превосходит акрил и силикатное стекло, пожаробезопасен, поскольку при нагревании он оплавляется, а не воспламеняется. Изобретение термопластичного полимера стало побочным результатом работы фармакологической индустрии. Его синтезировал в 1953 году Герман Шнелл — инженер компании Bayer в Германии. Но его способ был долгим и дорогим.

Производство поликарбоната всех типов сегодня осуществляется тремя способами, каждый из которых обеспечивает достаточную рентабельность процессов изготовления.

• Поликонденсация (межфазная) фосгена и А-бисфенола. Она проходит в растворителях органического происхождения либо в водно-щелочной среде.
• Переэтерификация в вакууме дифенил карбоната.
• Фосгенирование в растворе пиридина А-бисфенола.

На заводы сырье поступает в мешках, в виде гранул. К нему добавляют светостабилизирующие компоненты, обеспечивающие отсутствие эффекта помутнения, ранее возникавшего у этой группы пластиков при контакте с ультрафиолетовыми лучами. Иногда в этом качестве выступает специальная пленка — покрытие, которое наносят на поверхность листа.

Производственный процесс проходит на заводах, оборудованных специальными автоклавами, в которых осуществляется перевод сырья в нужное агрегатное состояние. Основной способ изготовления продукции — экструзионный, именно им обусловлены стандартные типоразмеры сотовой разновидности. Они соответствуют ширине рабочего полотна станков. Монолитный поликарбонат выпускается методом штамповки, с предварительным нагревом в печи, где осуществляется циркуляция воздуха.

Согласно установленным для поликарбоната требованиям ГОСТа изделия из него должны иметь определенные характеристики. Ими обладает и душевая перегородка, и теплица или светопрозрачная крыша. У сотовой и монолитной разновидностей некоторые параметры могут различаться. Стоит рассмотреть их более подробно.

• Химическая стойкость. Поликарбонат не боится контакта с минеральными маслами и солями, он выдерживает воздействие слабокислых растворов. Материал разрушается под влиянием аминов, аммиака, щелочей, этилового спирта и альдегидов. При подборе клеевых составов и герметиков следует учитывать их совместимость с поликарбонатом.
• Нетоксичность. Материал и изделия из него разрешены для использования в хранении некоторых видов пищевой продукции.
• Светопроницаемость. Она составляет около 86% для полностью прозрачных сотовых листов и 95% — для монолитных. Тонированные могут иметь показатели от 30%.
• Водопоглощение. Оно минимальное, от 0,1 до 0,2%.
• Ударопрочность. Выше, чем у акрила в 8 раз, а кварцевое стекло поликарбонат превосходит в 200-250 раз по этому показателю. При разрушении не остается острых или режущих осколков, материал травмобезопасен.
• Срок службы. Производители гарантируют его в диапазоне до 10 лет, на практике материал может сохранять свойства в 3-4 раза дольше. Этот атмосферостойкий вид пластиков легко адаптируется к самым разным условиям эксплуатации.
• Теплопроводность. У сотового коэффициент варьируется от 1,75 до 3,9 в зависимости от толщины материала. У монолитного он находится в диапазоне 4,1-5,34. Этот материал удерживает тепло лучше, чем обычное кварцевое или оргстекло.
• Температура плавления. Она составляет +153 градуса, обработка материала производится в диапазоне от +280 до +310 градусов Цельсия.
• Твердость и жесткость. Материал обладает повышенной вязкостью относительно ударных нагрузок более 20 кДж/м2, монолитный даже выдерживает прямое попадание пули.
• Стабильность формы, размера. Поликарбонат сохраняет их при изменении температур от −100 до +135 градусов по Цельсию.
• Пожаробезопасность. Этот вид пластиков — один из самых безвредных. Материал при горении не вспыхивает, а оплавляется, превращаясь в волокнистую массу, быстро затухает, не выделяет опасных химических соединений в атмосферу. Его класс пожаробезопасности — B1, один из самых высоких.

В зависимости от толщины листа из поликарбоната можно сделать множество конструкций. Профлист с волнистой или трапециевидной структурой считается хорошей альтернативой кровельным покрытиям или дополнением к ним. Его же используют для сооружения навесов, козырьков, террас и веранд. Сотовые листы чаще всего встречаются в теплицах и оранжереях — здесь их свойства наиболее востребованы.

А также применение листового поликарбоната актуально для следующих сфер:

• сооружение душа для дачи;
• создание укрытия для бассейна;
• ограждение спортивных площадок и общественных зон;
• остекление оранжерей, зимних садов, балконов;
• изготовление качелей, скамеек, беседок, других садовых конструкций;
• формирование внутренних перегородок в офисах, банках, других учреждениях;
• производство рекламно-информационных конструкций;
• дорожное строительство — в качестве шумопоглощающих щитов, остановочных павильонов.

Изделия из листового поликарбоната благодаря простой и удобной резке материала могут иметь декоративный внешний облик. С его помощью изготавливаются стильные прозрачные решетки на окна, фигурные изгороди и обрамления беседок. Гладкие листы широко используются в апгрейде автомобилей, велосипедов, мототехники, им можно придать разную форму.

Существует сразу несколько видов поликарбонатных листов. Наиболее редкие из них — декоративные. Сюда относится гофрированный или рельефный поликарбонат, получаемый на основе монолитного материала. Он выпускается в виде листовых модулей, выглядит очень привлекательно, может быть матовым, с разными типами рельефа. У таких изделий увеличена прочность, они часто применяются в конструкции кованых ворот и ограждений.

Некоторые разновидности поликарбоната относят к армированным — они имеют дополнительные ребра жесткости. Например, волнистый монолитный или с профилем в виде трапеции позволяет обеспечить создание эстетичного прозрачного или цветного кровельного покрытия. Он используется в виде вставок на крышах с разными типами скатов. Несмотря на то что поликарбонат в рулонах чаще всего рассматривается как дачный, его монолитные аналоги обладают высокой эстетичностью. Стоит рассмотреть некоторые особенности основных типов более подробно.

Внешне он похож на силикатное или акриловое стекло, но более гибкий, что позволяет использовать материал в радиусных конструкциях, арках. Высокая прозрачность и широкая цветовая гамма делают монолитный поликарбонат привлекательным для использования в остеклении оранжерей, балконов, витрин. Листы выдерживают значительные ударные нагрузки, их можно назвать антивандальными.

В структуре этого поликарбоната используется сота — пустотная ячейка, соединенная перемычками по длине и ширине. Основные монолитные слои довольно тонкие, расположены снаружи. Внутри пространство поделено на ячейки ребрами жесткости. Листы такого материала не сгибаются поперек, зато имеют довольно большой радиус в продольном направлении. За счет воздушной прослойки внутри сотовый поликарбонат очень легкий.

Установленные для поликарбоната разных видов размерные параметры определяются требованиями ГОСТ Р 56712-2015. Согласно этому стандарту номинальная ширина панелей всех типов составляет 2100 мм, длина — 6000 или 12000 мм. Самый толстый сотовый поликарбонат достигает 25 мм, наиболее тонкий — 4 мм. Для монолитной разновидности характерные размеры листов составляют 2050×1250 мм или 2050×3050 мм, максимальная длина — до 13 м. У первой разновидности толщина установлена на уровне 1 мм, у второй варьируется от 1,5 до 12 мм.

Вес изделия рассчитывается на 1 м2. Он определяется индивидуально исходя из толщины листа. Например, для сотовой разновидности 4 мм масса 1 м2 составит 0,8 кг. У листового монолитного поликарбоната этот показатель выше, поскольку отсутствуют пустоты. Панель 4 мм имеет массу 4,8 кг/м2, при толщине 12 мм этот показатель достигает 14,4 кг/м2.

Изготовление поликарбоната когда-то было исключительно прерогативой европейских брендов. Сегодня и в России его выпускают десятки марок — от региональных до международных. Список наиболее известных производителей и рейтинг по качеству их продукции позволят сориентироваться во всем многообразии вариантов.

• «Карбогласс». Поликарбонат российского производства, отличается высоким качеством. На предприятии используется итальянское оборудование.

• «Полиальт». Компания из Москвы, производит сотовый поликарбонат, соответствующий европейским стандартам. По соотношению цены и качества — один из лучших вариантов.

• «СафПласт». Отечественный бренд, активно внедряющий собственные инновации и разработки. Стоимость продукции — средняя.

Среди иностранных брендов лидерами считаются итальянские, израильские, американские компании. В России популярна марка Polygal Plastics, предлагающая и сотовый, и монолитный материал. Итальянский сегмент производителей представлен компанией Bayer, выпускающей продукцию под брендом Makrolon. Есть широкий выбор цветов и оттенков.

Решая, какой поликарбонат лучше выбрать, стоит обратить внимание на основные характеристики качественного материала. Среди основных критериев несколько показателей.

• Плотность. Чем она выше, тем прочнее и долговечнее материал, но этот же фактор у сотовых панелей заметно влияет на светопропускаемость. Для них нормальной считается плотность 0,52-0,82 г/см3, для монолитных — 1,18-1,21 г/см3.
• Вес. Легкие плиты рассматриваются как временное или сезонное покрытие. Они непригодны для круглогодичной эксплуатации. Если сотовый поликарбонат заметно легче нормы, можно полагать, что производитель сэкономил на толщине перемычек.
• Тип УФ-защиты. Объемный подразумевает добавление специальных компонентов в состав полимера, но свои свойства сохраняет не более 10 лет. Пленочная защита работает лучше, увеличивает срок службы почти вдвое. Самый надежный вариант — поликарбонат с объемным наполнителем и двойным УФ-барьером.
• Минимальный радиус изгиба. Он важен при монтаже криволинейных конструкций. В среднем этот показатель может варьироваться от 0,6 до 2,8 м. При превышении рекомендованного радиуса изгиба панель ломается.
• Светопропускаемость и цвет. У разных вариантов материала этот показатель различается. Самый высокий у прозрачного: от 90% для монолитного и от 74% для сотового. Самый низкий — у красного и бронзового, не превышает 29%. В среднем сегменте зеленый, бирюзовый, синий цвета.

Поликарбонат можно пилить и резать обычным ножом, электрическим лобзиком. Монолитные листы хорошо поддаются лазерной резке. Согнуть материал тоже можно без нагрева и усилий. Достаточно придать ему нужную форму при помощи тисков и струбцин. При раскрое монолитного материала важно положить его на ровную плоскую поверхность. После резки края лучше проклеить алюминиевым скотчем, чтобы закрыть торцы.

Сотовые разновидности после раскроя тоже нуждаются в изоляции кромок. Для них выпускаются специальные влагозащитные клейкие ленты. Это позволяет обеспечить необходимую герметичность, защищает от попадания грязи и пыли внутрь ячеек. Прозрачный поликарбонат можно покрасить, дополнительно повысив его защитные свойства. Вот только листам противопоказан контакт со многими химическими веществами.

Необходимость перевезти поликарбонат самостоятельно на легковом автомобиле возникает у многих дачников. Речь идет преимущественно о сотовой разновидности материала, используемой при обустройстве теплиц. Транспортировка в легковом транспорте для монолитного поликарбоната предусмотрена только в раскроенном виде или при малых габаритах листов, исключительно горизонтально.

При перевозке сотового варианта следует соблюдать определенные правила:

• транспортировать материал в свернутом в рулон виде;
• пол в машине должен быть ровным;
• выступ за габариты кузова при толщине 10-16 мм не может превышать 0,8-1 м;
• необходимо учитывать радиус изгиба панелей;
• использовать привязные ремни или другой такелаж.

При необходимости поликарбонат можно хранить в домашних условиях. Но и здесь следует соблюдать определенные рекомендации. Материал не должен слишком долго находиться свернутым в рулон. При хранении следует соблюдать рекомендованный производителем диаметр, чтобы избежать деформации или растрескивания поликарбоната.

Нельзя наступать или ходить по поверхности расстеленных листов. Особенно важно это для сотового поликарбоната, структура ячеек которого может быть нарушена. При хранении также крайне важно обеспечить отсутствие контакта с прямыми солнечными лучами со стороны, не защищенной пленкой. Если нагрев происходит постоянно, лучше заранее удалить защитную упаковку, иначе она может склеиться с поверхностью покрытия.

Поликарбонат представлен на рынке в широком ассортименте, но и у него есть альтернативы. Среди материалов, которыми можно заменить этот пластик, можно выделить несколько видов.

• Акрил. Прозрачный материал выпускается в листах, сильно уступает поликарбонату в прочности, но в целом довольно востребован. Он также известен, как оргстекло, полиметилметакрилат, плексиглас.
• ПВХ. Современные производители такого пластика изготавливают литые прозрачные панели с малым весом и профилированной структурой.
• ПЭТ-лист. Полиэтилентерефталат более легкий, чем поликарбонат и стекло, выдерживает ударные нагрузки, хорошо гнется и пропускает до 95% светового потока.
• Силикатное/кварцевое стекло. Хрупкий материал, но с самой высокой светопрозрачностью. Он хуже проводит тепло, обладает низкой ударопрочностью.

По мнению большинства людей, использующих конструкции из поликарбоната, этот материал вполне оправдывает ожидания. Монолитные разновидности не так распространены, как сотовые. Их чаще применяют рекламные агентства и дизайнеры интерьеров. Здесь особой популярностью пользуются цветные разновидности, устанавливаемые в качестве перегородок, подвесных экранов. Отмечается, что материал хорошо поддается резке и фрезеровке, его легко превратить в оригинальный элемент декора в интерьере. Сотовый поликарбонат хорошо известен в качестве основания для теплиц.

Отмечается, что произведенные по ГОСТу материалы действительно отвечают ожидаемому уровню надежности, надолго сохраняют прочность и эстетичность. Их легко монтировать самостоятельно. Многие приобретают сотовый поликарбонат для строительства загонов для домашней птицы, навесов для автомобилей. В некоторых случаях возникают серьезные нарекания к качеству продукции. Сотовый поликарбонат из-за доступности и популярности часто подделывают, выпускают не по стандартам. В итоге он оказывается слишком хрупким, плохо подходит для эксплуатации при пониженных температурах. Некачественный товар часто мутнеет уже в первый год после покупки.

О том, как правильно крепить поликарбонат к профильным трубам, смотрите в следующем видео.