Charakterystyka techniczna poliwęglanu i obszary jego zastosowania

Postęp przemysłu chemicznego umożliwia tworzenie materiałów budowlanych przewyższających swoimi właściwościami produkty wykonane z surowców naturalnych. Różne rodzaje poliwęglanów są szeroko stosowane ze względu na ich wysokie właściwości konsumenckie i właściwości techniczne.

Co to jest poliwęglan

Poliwęglan to syntetyczny polimer otrzymywany z liniowych poliestrów kwasu węglowego i dwuatomowych fenoli po podgrzaniu do 180-300 ° C.

Fizycznie substancja wygląda jak bezbarwna, przezroczysta masa.

Historia pojawienia się

Po raz pierwszy proces otrzymywania produktu przypominającego właściwościami i składem poliwęglanu opisał w 1898 roku niemiecki chemik i wynalazca nowokainy Alfred Einhorn. Jednak producenci nie byli zainteresowani substancją, ponieważ nie istniały technologie otrzymywania komponentów i gotowych produktów na skalę przemysłową w przystępnej cenie.

W 1953 w ciągu kilku dni związki kwasu węglowego otrzymali Herman Schnell z BAYER Corporation i Daniel Fox (General Electric).

W wyniku sporów patentowych niemiecki poliwęglan został nazwany „Macrolon”, a amerykański „Lexan”. Substancję otrzymano w postaci proszku.

Na początku lat 70. ubiegłego wieku, w okresie aktywnego rozwoju szklarni, izraelscy naukowcy szukali zamiennika dla szkła i akrylu. W efekcie powstały pierwsze arkusze poliwęglanu komórkowego i monolitycznego.

Właściwości konsumenckie i parametry techniczne

Poliwęglan stosuje się w konstrukcjach budowlanych, które muszą przepuszczać światło i chronić budynek przed zewnętrznymi wpływami klimatycznymi.

Korzyści

Dla użytkownika końcowego ważne są najlepsze właściwości materiału w porównaniu ze szkłem tradycyjnym:

• Waga. Gęstość poliwęglanu komórkowego wynosi 0,5–0,8 g/cm³, poliwęglanu lanego 1,1–1,3 g/cm³. Ciężar właściwy szkła wynosi 2,2-2,8 g / cm³.
• Przewodność cieplna jest około 1,5 raza niższa niż szkła, co pozwala zaoszczędzić energię do ogrzewania szklarni i innych budynków.
• Przepuszczalność koloru i światła. Do 86% światła przechodzi przez modele o strukturze plastra miodu, około 96% przez monolityczne (85% dla szkła).
• Odporność na naprężenia mechaniczne (udarność) jest 10 razy lepsza niż szkła krzemianowego w temperaturach do minus 60 °C.
• Duże geometryczne wymiary arkuszy - do 12 m długości i 210 cm szerokości, co przyspiesza budowę.
• Promień gięcia wynosi od 0,6 do 2,8 m. W zależności od grubości blach przyczynia się do wytwarzania nie tylko konstrukcji prostoliniowych.
• Płyty z poliwęglanu komorowego mogą mieć 5 komór, co znacznie zwiększa zdolność zatrzymywania ciepła w budynku.

Na rynku jest kilku producentów, którzy używają różnych surowców, dlatego dokładne informacje o właściwościach poznamy z certyfikatów, które musi dostarczyć sprzedawca.

Dzięki pozytywnym właściwościom poliwęglanu uzyskuje się produktywność w budownictwie i produkcji sprzętu oświetleniowego.

Właściwości chemiczne

Podczas instalowania i konserwacji konstrukcji należy wziąć pod uwagę odporność materiału na działanie chemikaliów:

Poliwęglan:

• odporny na roztwory soli i oleje mineralne;
• wykazuje umiarkowaną odporność na słabe kwasy w temperaturach do 60°C;
• szybko zniszczony przez zasady, amoniak, aldehydy, alkohol etylowy;
• nie wykazuje odporności na benzynę, naftę, lakiery i rozpuszczalniki.

Podczas eksploatacji budynków nie zawsze można na pierwszy rzut oka zobaczyć uszkodzenia. Czasami materiał mięknie i staje się podatny na naprężenia mechaniczne. Mikropęknięcia powodują rozpraszanie światła i mniejszą przepuszczalność światła.

Poliwęglan zapada się pod wpływem wody o temperaturze powyżej 60 ° C, dlatego konstrukcji nie można myć gorącą wodą i podczas upałów.

Optymalizacja wydajności

Płyty poliwęglanowe nie są produkowane z czystej substancji, ponieważ pod wpływem czynników naturalnych – nasłonecznienia, spadku temperatury i wilgotności, materiał stopniowo traci niektóre ze swoich pozytywnych właściwości lub może ulec całkowitemu zniszczeniu.

Aby wyeliminować szkody lub ograniczyć negatywne konsekwencje, producenci na różne sposoby ograniczają swój wpływ.

ochrona przed promieniowaniem UV

Światło słoneczne zawiera cztery grupy promieniowania ultrafioletowego. Pod wpływem promieni poliwęglan żółknie, mętnieje, przepuszcza mniej światła i stopniowo zapada się.

Światło ultrafioletowe jest szkodliwe dla roślin i ludzi.

Aby chronić materiał, na zewnętrzną powierzchnię arkuszy nakładana jest cienka folia ochronna.

Przestarzała technologia polegała na natryskiwaniu przezroczystych lakierów, które szybko psuły się i mętniały, co ostatecznie doprowadziło do utraty właściwości płyt w ciągu 4-5 lat.

Podrabiane produkty nadal są wytwarzane w technologii ochrony lakieru. Nie możesz kupować produktów od mało znanych producentów.

Produkty wysokiej jakości są chronione powłoką ochronną wtopioną w zewnętrzną powierzchnię. Działa przez cały okres eksploatacji. Metoda nazywa się współwytłaczaniem.

Powłoka jest z tego samego poliwęglanu, ale z wprowadzonym do kompozycji stabilizatorem promieniowania ultrafioletowego.

Nie widać obecności warstwy stabilizującej. W celu oznaczenia do składu wprowadzono również specjalną substancję, która może świecić pod lampą UV. Wiarygodni producenci podają informacje w dokumentacji technicznej.

Strona z warstwą ochronną oznaczona jest napisem „góra” i pokryta folią zabezpieczającą podczas transportu, którą usuwa się po zamontowaniu.

Dodatek rozpraszający światło

W szklarniach i miejscach, w których przebywają ludzie, pożądane jest rozproszone światło:

• właściwość pozwala równomiernie rozprowadzać promienie w szklarni, gdy słońce wschodzi w ciągu dnia;
• strumień światła odbija się od wewnętrznej powierzchni płyt i pozostaje w szklarni, co również zwiększa nasłonecznienie (oświetlenie w ciągu dnia);
• rozpraszanie eliminuje oparzenia liści roślin i ludzkiej skóry.

Zawarty w składzie dodatek do dyfuzora LD załamuje i rozprasza światło. To właśnie jego zawartość wyróżnia poliwęglan, produkowany specjalnie dla szklarni.

Dodatki zmniejszające palność

Czysty poliwęglan wspomaga spalanie, dlatego do kompozycji poliwęglanowej dodawane są specjalne dodatki zmniejszające prawdopodobieństwo pożaru i zmniejszające szybkość rozprzestrzeniania się ognia.

Kupując, zwróć uwagę na grupę zapłonową wskazaną w dołączonej dokumentacji:

• G1 oznacza lekko łatwopalne, wygasają po zatrzymaniu ekspozycji na otwarty płomień;
• G2 - umiarkowanie łatwopalny, gaśnie w mniej niż 30 sekund.

Z reguły poliwęglan komórkowy należy do grupy G1, a poliwęglan monolityczny do grupy G2.

Zapobieganie kondensacji

W zamkniętych szklarniach i basenach pokrytych poliwęglanem na wewnętrznej powierzchni dochodzi do kondensacji pary wodnej. Krople wody zmniejszają przepuszczalność światła, a spadając na liście powodują choroby.

Na nowoczesnych panelach na całą wewnętrzną powierzchnię nakładana jest specjalna powłoka - antifog, która zapobiega tworzeniu się dużych kropli. Informacje zawarte są w kartach katalogowych produktów.

Cechy poliwęglanów przemysłowych

Stosowane w ekstremalnych lub trudnych warunkach poliwęglany produkowane są w specjalnej wersji przemysłowej.

Zwiększa sztywność, odporność na wysokie temperatury i wytrzymałość.

W celu poprawienia właściwości płyty wzmocnionej włóknem szklanym wprowadza się dodatki zapobiegające spalaniu i stabilizacji termicznej (zachowanie parametrów w wysokich temperaturach). Dodatek grafitu, molibdenu, teflonu zwiększa odporność na ścieranie.

Zwiększona zawartość bisfenonu S zwielokrotnia udarność, co zwiększa odporność na naprężenia mechaniczne.

Zastosowanie poliwęglanu

Warunki pracy i przeznaczenie konstrukcji bezpośrednio wpływają na wybór rodzaju poliwęglanu. W budownictwie stosuje się dwa rodzaje płyt: monolityczne i o strukturze plastra miodu.

Typ komórki

Poliwęglan komórkowy nazywany jest wieloprzegrodowym, komórkowym polimerem, który jest produkowany w postaci pustych paneli.

Charakterystykę, geometrię, obszary zastosowania produktów określa GOST 56712, zatwierdzony w 2015 roku. Dokument nazywa się „Wielowarstwowe panele poliwęglanowe”.

Dokument identyfikuje kilka rodzajów poliwęglanu komórkowego na podstawie:

• liczba warstw;
• położenie kanałów i żeber usztywniających: prostokątne (P), plaster miodu (C), trójkątne (T), krzyżowe (K);
• kolory: bezbarwne, barwione w masie, barwione przez nałożenie barwnej warstwy koekstruzyjnej;
• ochrona UV z jednej (zewnętrznej) strony, na zewnątrz i wewnątrz;
• grubość - od 4 do 32 mm.

Materiał służy do szklenia:

• ogrody zimowe, szklarnie, werandy;
• dachy obiektów sportowych, budynków przemysłowych i użyteczności publicznej;
• baseny i szklarnie.

Poliwęglan komórkowy zastępuje szkło w produkcji:

• zatrzymywanie pawilonów, zadaszeń, markiz;
• ekrany dźwiękoszczelne;
• przegrody;
• wypełnianie ogrodzeń;
• świetliki o podwyższonej ochronie przed ekstremalnymi temperaturami.

Klauzula 10 GOST R 56712 określa wymagania dotyczące instalacji i eksploatacji, w których komórkowa odmiana poliwęglanu będzie trwać długo bez utraty właściwości technicznych:

• panele są montowane na zewnątrz z warstwą ochronną;
• wzdłużne żebra usztywniające umieszczone są pionowo lub pod kątem, aby odprowadzać skropliny z wewnętrznych wnęk;
• czyszczenie odbywa się pod wysokim ciśnieniem wody bez użycia środków chemicznych, małe myje się wodnym roztworem mydła;
• nie używaj do konserwacji tkanin metalizowanych;
• nie myj powierzchni nagrzanych słońcem;
• panele są cięte piłą tarczową lub ręczną, piłą stołową lub wyrzynarką, produkty do 8 mm można ciąć nożem;
• aby zrobić dziury, musisz użyć wierteł do metalu;
• podczas montażu zapewnione są szczeliny na rozszerzalność cieplną, a średnica otworu w panelu powinna być większa niż grubość okucia;
• Folia PVC, która zakrywa krawędzie paneli, jest usuwana po montażu;
• końce z otwartymi kanałami są uszczelnione perforowaną taśmą uszczelniającą osad, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do wnęk;
• nie dopuszczać paneli grzewczych z nałożoną na powierzchnię folią transportową – mogą pojawić się trudności przy jej demontażu;

Płyty o strukturze plastra miodu są zaginane równolegle do żeber usztywniających, promień gięcia nie powinien być mniejszy niż określony w dołączonej dokumentacji.

Poliwęglan monolityczny

Dokumentem regulacyjnym dla producentów produkujących odlewaną monolityczną odmianę poliwęglanu jest TU 6-19-113-78. „Płyty konstrukcyjne z poliwęglanu”.

Główne zalety materiału wymaganego w budownictwie to przezroczystość, wytrzymałość, elastyczność. Zewnętrznie panel może nie różnić się od pleksi lub przezroczystego plastiku, ale jest od nich znacznie lepszy we wszystkich ważnych cechach.

Zakres zastosowania jest taki sam jak w przypadku materiału o strukturze plastra miodu.

Najważniejszą zaletą jest monolityczna konstrukcja grubych ścian, które doskonale wytrzymują obciążenia udarowe. Z tego powodu produkty coraz częściej wykorzystywane są do wykonywania konstrukcji znajdujących się w miejscach publicznych.

Wymiary geometryczne określone są według cen sprzedawców. Dla dużych klientów producenci mogą wyprodukować panele o wymaganej długości i szerokości.

Niezawodni producenci

Na rynku rosyjskim można kupić poliwęglan wykonawców krajowych i zagranicznych. Materiały mogą różnić się jakością, ale importowane odpowiedniki mogą kosztować 1,5–2 razy więcej.

Wiarygodne przedsiębiorstwa krajowe obejmują produkty wytwarzane przez:

• Novattro;
• Polineks;
• Sellex;
• Kronos;
• Karboglas;
• Karat.

Większość fabryk korzysta z importowanego sprzętu i technologii, a niska cena wynika z cła i kosztów dostawy na terenie całego kraju.