Поликарбонат — полимер нового поколения

Поликарбонат: характеристики, свойства и применение

Прозрачный как стекло, твердый как металл и легкий как плексиглас – все это поликарбонат – одно из самых выдающихся достижений современного органического синтеза.

Поликарбонат (рус. аббр. ПК или анг. PC) – это термопластичный полимер, который не имеет аналогов среди современных полимеров. Он отличается превосходными параметрами светопроницаемости, ударопрочности и термостойкости.

Свойства поликарбоната практически не зависят от погодных условий: критически низкие температуры, при которых он может стать хрупким, находятся вне диапазона температур эксплуатации. Его твердость и сопротивление сжатию аналогично алюминию – армированный многослойный монолитный поликарбонат способен выдержать даже выстрел из огнестрельного оружия.

Множество превосходных технико-эксплуатационных характеристик в сочетании с низкой ценой обеспечили этому материалу огромную популярность. Сегодня этот термопластичный полимер используется везде, где необходим прозрачный материал с исключительными механическими свойствами, – от производства солнцезащитных очков до остекления самолетов.

Изобретение поликарбоната

Этот уникальный термопластичный полимер начал стремительно завоевывать мировой рынок с 1950-х годов. Впервые поликарбонат был синтезирован в 1953 году Германом Шнеллом — специалистом немецкой компании BAYER, затем был запатентован под торговой маркой Makrolon.

Параллельно была разработана технология производства PC на основе бисфенола А фирмой Mobay Chemical Company (материал MERLON) и General Electric (пластики Lexan и Nalgene). Они предложили новую энергосберегающую технологию производства бисфенола А.

Сегодня он известен под многими торговыми марками: Lexan, Makrolon, Novarex, Sparlux, Star-C, Stat-Kon, Xantar Orgalan, Pantile, Calibre, Durolon, Ekonol, Polycarbafil, Polygard, Royalit и Sinvet.

Химические свойства поликарбоната

PC – группа термопластичных полимеров из группы сложных полиэфиров, которые являются эфирами угольной кислоты. Их получают путем реакции конденсации угольной кислоты с диолами (двухатомными фенолами – фосгеном, бисфенолом А).

Синтез может осуществляться несколькими способами:

• фосгенированием бисфенолов путем межфазной конденсации в присутствии щелочей;
• поликонденсацией в расплаве путем нагрева диалкилкарбоната с двухатомным фенолом при 180-300°С;
• поликонденсацией в растворе с органическим растворителем и третичными органическими основаниями, необходимыми для связывания соляной кислоты.

Термопластичный полимер на основе бисфенола А – аморфное вещество.

Из-за очень плохой кристаллизационной способности полимера чистые продукты из него прозрачны, бесцветны или желтоваты.

ПК совместим со множеством химикатов, при контакте с некоторыми проявляет умеренную стойкость или разрушается.

Химические свойства и использование поликарбоната:

• PC устойчив к солям и минеральным маслам;
• умеренная химическая стойкость к слабым кислотам – практически не повреждается при температурах > 60°С;
• частично растворяются в хлорированных алифатических и ароматических углеводородах, циклогексаноне и диоксане;
• ПК не устойчив к щелочам, аминам, аммиаку, альдегидам, кетонам, этиловому спирту и др. (быстро разрушается в течение короткого периода времени);
• PC не устойчив к ароматическим углеводородам, к бензину, керосину, анилину, лакам, растворителям, толуолу, метиленхлориду (им склеивают ПК) и другим соединениям.

Особенности эксплуатации поликарбоната, обусловленные его химическими свойствами:

• термопласт более восприимчив воздействию химических агентов, когда он находится в напряженном состоянии и/или при деформации;
• воздействие агрессивных к ПК химических реагентов не всегда приводит к снижению его технико-эксплуатационных характеристик – пластик может частично раствориться, размягчиться или абсорбировать химикат;
• в случае химического разрушения могут возникнуть трещины под напряжением – видимые и микроскопические, что приводит к помутнению или порче изделия из ПК;
• нетоксичный и химически инертный материал – PC соответствует требованиям ЕС и FDA для контакта с некоторыми пищевыми продуктами;
• химическая устойчивость ПК к воде не является постоянной и зависит от давления и температуры (до +60 °С) – при более высоких температурах воды ПК постепенно разрушается;
• при уходе за пластиком PC следует избегать составов для чистки стекла с аммиаком;
• следует учитывать, что материал растворим в технических растворителях;
• перед применением герметиков, силикона и клеев необходима проверка на совместимость с ПК.

Механические характеристики, физические свойства поликарбоната

Это уникальный материал во многих отношениях, как с точки зрения механических, физических, химических, так и теплоизоляционных характеристик, обуславливающих его широкое применение, в числе которых:

• высокая жесткость, твердость и ударная вязкость (более 20 кДж /м2) во всем диапазоне рабочих температур (до -50°C);
• легкость – плотность материала 1,20 г/см3;
• стабильность формы, размеров, физических и механических свойств в рабочем диапазоне от -100°C до +135°C;
• высокая сопротивляемость ползучести при комнатной температуре;
• хорошая термическая стабильность – длительное удерживание термопласта в нагретом состоянии (до +153°С) не изменяет его свойств;
• термостойкость – температура обработки от +280°C до +310°C;
• светопроницаемость = 90% ± 1%;
• показатель преломления = 1,585 ± 0,001;
• низкий коэффициент термического удлинения – напряжение при пределе текучести = 55-65 Мпа;
• упругость при растяжении = 2300-2400 Мпа;
• предел прочности при растяжении> 70 Мпа;
• удлинение на границе текучести = 6-7%;
• низкий коэффициент водопоглощения = 0,1 ÷ 0,2%.

Технико-эксплуатационные свойства:

• PC в 250 раз превышает ударопрочность кварцевого стекла и почти в 10 раз – плексигласа;
• высокая морозостойкость;
• высокие термоизоляционные параметры;
• высокая паро- и газопроницаемость;
• хорошие диэлектрические свойства (высокое удельное сопротивление);
• термопластичный полимер устойчив к динамическим нагрузкам и к истиранию;
• чистый PC поглощает ультрафиолетовый спектр излучения – без специальных добавок и защитных пленок пластик не устойчив к ультрафиолету;
• огнестойкий, трудновоспламеняемый и самозатухающий материал: класс В1 (стандарт DIN 4102) .
• термопласт PC долговечен – срок его эксплуатации превышает 10 лет;
• легко обрабатывается;
• термопластичный полимер устойчив к погодным условиям (в т.ч. и к граду) и биологическому разрушению;
• гладкая поверхность материала облегчает уход, практически не загрязняется;
• не царапается, не требует защиты от механических повреждений.

Преимущества термопластичного полимера, такие как долговечность, прочность, надежность и эстетичность, очень ценны для строительной отрасли.

Эти свойства делают его наиболее универсальным материалом, способным сочетать самые высокие оптические и силовые параметры с отличной теплоизоляцией и малым весом.

Промышленные поликарбонаты

Термопласты могут подвергаться обработке с применением следующих технологий:

1. литье под давлением при 280-320 °С – так получают монолитный поликарбонат;
2. экструзия из гранул при 240-280°С с холодным и горячим формованием — метод изготовления сотового ПК;
3. литье из растворов в метиленхлориде – получение пленок из термопластичных полимеров.

Для улучшения параметров прочности, жесткости и стабильности при высоких температурах промышленные поликарбонаты дополнительно армируются стекловолокном, модифицируются свето- и/или термостабилизаторами:

• Модификации ПК с более высокой текучестью используются для получения продукции с большой площадью.
• Разновидности PC, усиленные армирующей сеткой из стекловолокна (10-40%), отличаются повышенной жесткостью и стойкостью к образованию трещин.
• Модификации с присадками из графита, сульфита молибдена или тефлона обеспечивают пластику повышенную гладкость и устойчивость к истиранию.

Сополимеры, полученные из бисфенола TMC (1,1-бидксифенилфенилтриметилциклогексана) – прозрачные пластики с расширенным диапазоном рабочих температур (от +160°С до +205°С ).

Сополимеры с галогенизированными бисфенолами, в частности с тетрабромбисфенолом, характеризуются пониженной воспламеняемостью. Использование бисфенола S для сополимеризации увеличивает ударную вязкость.

Сотовый поликарбонат: свойства и сфера его использования

Ячеистый (многоперегородчатый) термопластичный полимер изготавливается в виде полых панелей различной толщины, цветов и размеров с дополнительными ребрами жесткости. Многокамерное (сотовое) строение обеспечивает повышенные параметры теплоизоляции (U до 1,0 Вт/м2*K в панелях толщиной 40 мм).

Использование его в качестве материала для остекления снижает затраты на отопление помещений.

Сферы применения ячеистого листового термопластика в качестве материала для остекления:

• веранд, зимних садов, беседок и лоджий;
• кровельных покрытий промышленных, коммерческих и спортивных объектов,
• теплиц и бассейнов.

Он широко применяется для изготовления:

• козырьков, навесов, остановок;
• рекламных панелей;
• акустических экранов;
• перегородок;
• антивандальных дверей и окон;
• световых люков и др.

Монолитный поликарбонат: особенности и области применения

Это литой листовой материал (ГОСТ Р 51136) без внутренних пустот, по оптическим свойствам аналогичный кварцевому стеклу.

Панели многослойные из поликарбоната чрезвычайно устойчивы к растрескиванию и механическим повреждениям – он достаточно прочен, чтобы выдерживать большие перепады давления, удары молотком или камнем, что делает его хорошей заменой для стекла.

Литой термопластичный полимер идеально подходит для производства прецизионных деталей для оптической и электротехнической промышленности, а также в строительстве – везде, где требуется прозрачность, тепловое сопротивление и высокая ударопрочность:

• в автомобильной, аэрокосмической и фотооптической промышленности — для производства деталей машин, роторов для корпусов насосов, вентиляторов, счетчиков, частей телефонов, фотоаппаратов, осветительных устройств на краях крыльев самолетов;
• в производстве бытовой техники, промышленного и электротехнического оборудования;
• для остекления элементов зданий, подверженных вандализму, промышленного и остекления жилых домов и сооружений (мансардные окна, зимние сады);
• изготовления окон в самолетах, медицинского оборудования, шлемов космонавтов и пилотов F1.

Пластик PC имеет несколько маркировок:

• NR – антибликовое покрытие.
• PC-HT — высокотермостойкий.
• AR – повышенная твердость.
• FR – повышенная огнестойкость.
• FG – одобрен для контакта с пищевыми продуктами.

Наряду с вышеперечисленными преимуществами выбор поликарбоната также обусловлен и доступной ценой, что делает это решение очень выгодным во всех аспектах.

Сотовый поликарбонат Актуаль Био: характеристики и применение

Полимерные светопрозрачные материалы успешно завоевывают свое место на строительном рынке. Прочные, легкие, податливые в обработке изделия все более широко применяются вместо или вместе со стандартным силикатным стеклом. При этом полимерные «стеклянные» панели, как правило, отличаются доступной стоимостью и более простым способом монтажа.

Готовая теплица

Сырьем для изделия служит продукт полиэфиров угольной кислоты. Он является основой для самых разнообразных термопластов, изготавливаемых методом литья, выдувным литьем и экструзией – последний способ применяется при получении панелей и пленок.

Сотовый поликарбонат представляет собой своеобразный сэндвич: два, три ли четыре листа полимера соединяются между собой ребрами жесткости. Между ними образуются полости – соты, благодаря которым материал и получил свое название. Такая структура сообщает изделиям особенные свойства.

• Вес – сотовая панель намного легче монолитного варианта, при этом практически не уступает последней в ударной прочности. В строительстве ячеистый поликарбонат применяется при сооружении теплиц, оранжерей, террас, навесов и тому подобное. Однако, обладая высокой прочностью, материал все же не является самонесущим: конструкции из него нуждаются в металлическом или деревянном каркасе.
• Теплоизоляция – отличается низкой теплопроводностью, то есть способностью удерживает тепло в помещении. Ячеистая структура усиливает это свойство, так как воздух в полостях так же служит хорошим теплоизолятором. Отзывы потребителей свидетельствуют, что применение материала способно снизить расходы на обогрев теплицы на 30%.
• Гибкость – лист легко изогнуть, придать панели криволинейную или геометрическую форму в зависимости от необходимости. При этом проделать такую процедуру можно прямо на месте монтажа, без какого-либо специального оборудования или предварительно обработке. Именно сочетание ребер жесткости и полостей позволяет легко видоизменить материал. На фото – теплица с закругленными контурами.

Преимущество

Производитель сотового поликарбоната Актуаль Био

Компания «СафПласт» является одним из крупнейших на российском рынке изготовителем монолитного и ячеистого поликарбоната, а также профильных изделий из пластика. Большой ассортимент продукции, внедрение новых технологий производства и контроля над качеством, дополнительная защита материала – все это позволило компании завоевать огромную популярность, судя по отзывам потребителей.

Специалисты компании предлагают новую разработку: сотовый поликарбонат Актуаль Био, обладающий особыми свойствами – возможностью преобразовывать часть ультрафиолетового излучения в красно, что способствует заметному приросту массы растений и скорейшему вызреванию. Эффект покрытия Актуаль Вио проверялся на базе ТатНИИСХ Россельзохакадемии.

Общие характеристики

• Ударная прочность — материал отчается очень высокой стойкостью к ударам и деформации, в среднем этот параметр превышает аналогичный показатель стекла в 20 раз. По прочности ячеистый поликарбонат превосходит и своего ближайшего «собрата» — акриловое стекло.
• Ударная вязкость – это свойство заметно снижает опасность травм. При повреждении стеклянные панели рассыпаются на острые осколки. Поликарбонат Актуаль Био гнется и разрывается на крупные фрагменты с неострыми краями.
• Средняя плотность составляет 0,79 кг/кВ. м. Показатель изменяется в зависимости от класса изделия и структуры – двухслойная, трехслойная и так далее.

• Низкая теплопроводность – листы достаточно долго нагреваются и охлаждаются, обеспечивая таким образом сохранение тепла в закрытом помещении. Это же свойство является причиной того, что материал служит прекрасным теплоизолятором. Лист полимера толщиной в 4 мм обеспечивает теплоизоляцию, превосходящую простое одинарное остекление, а толщиной в 8 мм соответствует степени теплоизоляции стандартного стеклопакета.
• Светопропускание – один из главнейших параметров светопрозрачного материала, и он достигает 75%. При этом панели Актуаль Био характеризуются и довольно высоким светорассеиванием, тем самым защищая растения от попадания прямых солнечных лучей.
• Термоустойчивость – отличаются очень широким диапазоном рабочих температур: от – 20 до +80 градусов. Поэтому материал успешно применяется для строительства как весенних парников, так и круглогодично действующих оранжерей.
• Гибкость – традиционно теплицы имеют плоскую или наклонную крышу. Однако в последнее время, и именно благодаря поликарбонату, парникам стали чаще придавать криволинейную форму. Объяснение простое: на такой поверхности не задерживаются ни снег, ни влага, что значительно улучшает уровень освещения в теплице, и избавляет владельца от необходимости периодически очищать крышу или навес. Размеры панелей легко поддается корректировке, так как материал не только гибкий, но и весьма простой в обработке.

Этот материал разработан специально для теплиц и парников и получил повреждение своих высоких пользовательских качеств в результате испытаний в ТатНИИСХ Россельзохакадемии.

Известно, что температурный режим и уровень освещенности оказывают огромное влияние на рост и развитие растений, а также на сроки вызревания продукта. Поэтому для сооружения оранжерей и парников необходим материалом, каким-то образом сочетающий эти два качества – высокую теплоизоляцию и светопрозрачность.

Однако специалисты компании СафПласт продвинулись дальше. Благодаря специальному покрытию Актуаль Вио попадающий на поверхность панели свет частично преобразуется: из ультрафиолетового в красный. Последний является превосходным стимулятором фотосинтеза.

Результатом преобразования становится увеличение зеленой биомассы до 160%. При этом, согласно отзывам экспертов, количество витаминов также увеличивается: витамин С – до 15%, провитамин А – 66%.

На фото демонстрируется теплица, облицованная материалом с покрытием Актуаль Вио.

Форма выпуска

Стандартные размеры ячеистых панелей с Вио-покрытием таковы: длина — 6 или 12 м, ширина – 2,1 м. Толщина листов может быть различной:

• 4 и 6 мм – с плотностью в 0,72 и 1,1 кг/кВ. м. Панели рекомендуется использовать для постройки весенне-летних теплиц, не подвергающихся большой ветряной и снеговой нагрузке. На фото – пример продукции;
• 8 и 10 мм – при плотности в 1,17 и 1, 27 кг/кв. м. Поликарбонатные листы этого класса легко переносят большие несущие нагрузки, а потому рекомендованы для использования в теплицах и оранжереях, действующих круглый год.

Компания-производитель дает гарантию на 10 лет эксплуатации изделия. Длительный гарантийный срок обуславливается наличием защитного слоя на поверхности листов. Последний предохраняет полимер от действия ультрафиолета. Его эффективность подтверждена испытаниями, которые проводились над материалом в камере старения при НИИ Мосстрой.

Оцените работу компании: Загрузка…

Обзор особенностей поликарбоната российского бренда «Кинпласт»

Технология производства полимерного пластика позволяет создавать инновационный строительный материал, который отличается малым удельным весом, весомой степенью гибкости и высокой ударопрочностью. Сегодня мы рассмотрим, какими физическими и механическими свойствами характеризуется поликарбонат «Кинпласт».

Компания «КИН» была основана в 1994 году. Первое время компания изготавливала пищевую упаковку из полистирола, декоративный плинтус, потолочную плитку и другие строительные материалы.

В 2005 году была запущена первая производственная линия по изготовлению сотового поликарбоната. Так появилась новая торговая марка «Кинпласт» (Kinplast).

Стоит отметить, что до 2005 года на российском строительном рынке был представлен ячеистый поликарбонат только зарубежного производства.

Компания Кинпласт впервые в 2005 году стала выпускать личный поликарбонат

Торговая марка «Кинпласт» стремительно набирает обороты и значительно расширяет ассортимент выпускаемой продукции.

Сегодня предприятием выпускаются готовые тепличные конструкции, системы капельного полива, лакокрасочная продукция, упаковочный материал, термоприводы, дачные санузлы, различные комплектующие, монолитный и сотовый поликарбонат.

Поликарбонат торговой марки «Кинпласт» выпускается прозрачного, молочного, бронзового, синего, зеленого, бирюзового, желтого, красного и коричневого окрасов. Размер листа стандартный – 2,1х12 м. Толщина полотна бывает 4, 6, 8, 10, 16, 20 и 25 мм.

«Проверка поликарбоната «Кинпласт» на прочность»

Из этого видео вы узнаете, какой прочностью обладает поликарбонат бренда «Кинпласт»:

Секреты производства

Компания «КИН» ведет анализ нужд строительного рынка России, применяет в производстве современное оборудование и инновационные технологии. Вся выпускаемая продукция проходит контроль качества.

Поликарбонат изготавливается из небольших полностью прозрачных гранул. Сырье отправляют в специальные бункеры, где под воздействием высокой температуры гранулы расплавляются. Затем с помощью применения экструдера происходит формование монолитного полотна.

Путем объединения двух панелей изготавливается сотовый поликарбонат. Внутри панель имеет полость с перемычками. От количества внутренних ребер зависит плотность и прочность материала.

Поликарбонат изготавливается из гранул поликарбоната

Технические характеристики

К основным техническим свойствам и качествам поликарбоната «Кинпласт» относят:

• высокую светопропускную способность;
• УФ-защиту;
• ударопрочность;
• морозо- и огнестойкость;
• низкую теплопроводность;
• шумоизоляцию;
• высокую гибкость;

Одним из весомых плюсов поликарбоната является его гибкость

• малый удельный вес;
• долговечность.

Преимущества и недостатки

Применение современных технологий производства позволило компании «КИН» выпустить устойчивый к перепаду температур сотовый и монолитный поликарбонат.

Высокая степень вязкости предотвращает образование сколов и трещин на поверхности полотна. При случайном ударе полотно не рассыпается на осколки, как это происходит со стеклянными панелями.

Вязкая структура материала позволяет сгибать листы полимера даже в холодном состоянии.

Что касается недостатков, много нареканий вызывает прочность и степень гибкости материала. Огородники жалуются на повышенную хрупкость полотна и его недолговечность. Однако согласно мнениям бывалых строителей, негативными отзывами сопровождается неоригинальная продукция.

Использование неоригинальной продукции может стать причиной появления разных недостатков

К сожалению, современный строительный рынок России привлекает внимание мошенников, которые изготавливают и продают поликарбонат низкого качества. При этом на листах полимерного пластика может быть указан логотип известной торговой марки.

Области применения

Поликарбонат нашел себе применение в различных сферах деятельности, включая авиа- и автомобилестроение, приборостроение и даже медицину. Облегченный полимерный пластик считается незаменимым материалом в упаковочной промышленности.

Поликарбонат российского бренда «Кинпласт» широко применяется в сельском хозяйстве. Полотно используют для обшивки сезонных теплиц, парников для выращивания зелени и рассады, садовых оранжерей, кормовых баз, загонов для скота, складских помещений и других хозяйственных построек.

Поликарбонат Кинпласт является распространенным материалом в строительстве теплицы

Из прочных прозрачных панелей полимера изготавливают рекламные щиты, баннеры, световые коробы, выставочные стенды и витрины. Материал используют в декоративном оформлении для создания внутренних перегородок, ширм и подвесных потолков.

Продукция торговой марки «Кинпласт» востребована в строительной сфере. Листы поликарбоната применяются для остекления пешеходных переходов, остановок общественного транспорта, пассажей, веранд и террас, беседок, спортивных комплексов и стадионов, бассейнов, лестничных и балконных ограждений, заборов, архитектурных строений малых форм и др.

Поликарбонат — полимер нового поколения

В ряду ультрасовременных материалов для строительства поликарбонат занимает ведущую позицию. Несмотря на кажущуюся новизну, его история начинается в далеком прошлом.

В 90-х годах позапрошлого века известный химик Альфред Айхорн в процессе работы над поиском эффективного обезболивающего средства получил осадок, прозрачный на вид, который не подвергается растворению. Это было не что иное, как современный поликарбонат.

В то время открытие не нашло применения и не получило должного признания, более того, было названо вредной примесью, мусором. Новое соединение на продолжительное время было забыто.

Повторно его получили независимо друг от друга с недельным интервалом немецкий ученый Герман Шнелл и американец Дениель Фокс спустя полвека. Это стало началом массового производства нового полимера.

Сегодня в строительстве поликарбонат чрезвычайно популярен. Он составляет достойную конкуренцию таким привычным стройматериалам, как стекло, акрил и оргстекло. Все чаще именно его используют для возведения теплиц, беседок, навесов или козырьков. Интерес к поликарбонату со стороны крупных строительных компаний и владельцев частных застроек обусловлен его особыми качествами:

• материал обладает высокой прочностью и выдерживает повышенные нагрузки;
• пластичность и гибкость позволяют создавать объекты различных форм и конструкций;
• широкий диапазон переносимых температур;
• легкость обеспечивает простоту монтажа без применения дополнительной техники и особых усилий;
• светопроводимость в пределах 90-95%;
• экологичность, позволяющая подвергать материал многократной переработке, так как после плавления он снова затвердевает, не теряя первоначальных свойств.

Что такое поликарбонат

По своей сути поликарбонат – это полиэфир угольной кислоты без цвета в виде гранул, из которых путем экструзии производится профильная лента. Толщина и гладкость ей придается прессованием. Реализуется материал в виде нарезанных листов.

Производство качественного продукта требует строгого контроля над неукоснительным соблюдением технологических процессов, которого возможно добиться исключительно на крупном высокотехнологичном предприятии.

Современная промышленность выпускает поликарбонат двух видов:

1. Монолитный поликарбонат – это сплошной лист, похожий на стекло. Он обладает повышенной прочностью, что является его преимуществом. К недостаткам можно отнести отсутствие пластичности.
2. Сотовый поликарбонат – это многослойная пустотелая конструкция, прочность которой придается с помощью специальных продольных перемычек, называемых ребрами жесткости. Данный полимер отличается повышенной пластичностью, позволяющей создавать сложные конструкции.

Очевидно, что свойства этих видов поликарбоната сильно отличаются. Тем не менее, каждый из них нашел свою, довольно широкую, сферу применения.

Сфера применения поликарбоната

Фигурные навесы, козырьки различных форм и конструкций монтируются из сотового или ячеистого полимера.

Светопроводимость и теплоизоляция, обусловленные ячеистой структурой, делают этот материал идеальным для производства теплицы, павильона, обустройства оранжереи, зимнего сада и утепления балкона.

Поликарбонат обеспечивает надежную защиту от атмосферных осадков и явлений, в том числе и от ультрафиолетового излучения, сохраняя тепло и обеспечивая достаточную освещенность помещения или конструкции.

Монолитные поликарбонатные листы благодаря своей особой прочности используются в качестве облицовочного материала для фасадов домов и кровли независимо от размера и формы. Из него же изготавливают конструкции, требующие особой ветроустойчивости.

Изделия и отделка из этого полимера пожаробезопасны и экологичны. Температура его горения составляет свыше 500 градусов.

При плавлении выброс ядовитых веществ минимален, а выделяющиеся хлопья не представляют угрозы для окружающей среды и здоровья человека. Внешняя воздушность и хрупкость поликарбоната весьма обманчивы.

Качественный материал способен прослужить не одно десятилетие при минимальном уходе и отсутствии дополнительных растрат.

Легкость, простота монтажа и использования, неприхотливость и прочие качества сделали поликарбонат вездесущим. Душевые кабины, иллюминаторы, спортивные сооружения, конструкции для рекламы, витрины, уличные фонари, защитные каски… Невозможно перечислить все изделия из этого материала. Даже военное и гражданское авиастроение не обходится без поликарбоната.

Кроме практической стоит отметить и эстетическую сторону. Разнообразие и широта цветового спектра производимого полимера позволяет создавать неповторимые дизайны интерьера и экстерьера, воплощая в жизнь самые фантазии.

������������ �������: ����� ���������������� �������

Просто о сложном: Грамотно перерабатываем поликарбонат (2286 просмотров)

На что стоит обратить внимание при работе с поликарбонатом методом литья под давлением, на примере ПК WONDERLITE® Марка PC-122, PC-122U:

• Литьевая машина (Термопластавтомат)

Для работы с ПК WONDERLITE® подходит стандартный ТПА с самой обычной системой плавления и нагрева материального цилиндра.

Для получения деталей с высокими требованиями по качеству, в том числе к качеству поверхности, лучше использовать ТПА с большим количеством контролируемых параметров. Стандартные (постоянные) условия переработки гарантируют ничтожно малую вероятность брака из-за образования пыли или другого источника загрязнения.

Максимальный объём впрыска ТПА легко достижим при переработке ПК WONDERLITE®. Необходимое внешнее давление расплава  — обычно достижимо в пределах 800 – 1200 бар. Типоразмер ТПА должен быть выбран в соответствии с площадью отливки и максимальным объемом впрыска (оптимально 1/2 от максимально возможной дозировки).

Сталь шнека и цилиндра предпочтительно должна быть азотирована. При литье особо чистых оптических деталей, шнек машины и формообразующие части пресс-формы должны быть хромированы или отполированы и иметь высокий класс чистоты.

 Избыточная влага может быть причиной поверхностных дефектов («серебро», пузыри, шлиры). ПК WONDERLITE® упакован в специальные, герметичные мешки, которые обеспечивают пониженное содержание влаги, в большинстве случаев WONDERLITE® может использоваться без дополнительной сушки.

Если изделие очень ответственное или материал долгое время лежал на складе, необходима сушка материала перед переработкой. Абсорбированная влага незначительно влияет на механические свойства ПК.

При переработке  недосушенного  материала  возможно  появление  поверхностных  дефектов, а в толстостенных  деталях появление

пузырьков. Все эти дефекты могут быть устранены при использовании предварительной сушки материала.

Для сушки ПК могут быть использованы сушилки с циркуляцией горячего воздуха, вакуумная сушилка или бункерная сушилка.

При использовании сушильных шкафов глубина материала на поддоне не должна быть больше 20 – 25 мм. Рекомендованные время и температуру сушки ПК WONDERLITE® можно определить по таблице ниже.

Таблица 1: Рекомендуемые условия сушки

Уровень влаги должен быть 0,02% или меньше, в зависимости от конкретного применения. Для неответственных деталей допускается присутствие влаги до 0,1%. Воздух в сушилке с циркуляцией горячим воздухом должен быть осушен до «точки росы» -40°C или ниже для эффективной сушки. Время сушки от 2 до 4 часов, зависит от метода и температуры сушки, а также от начального и допустимого содержания влаги в материале перед переработкой. Дефекты от недостаточно просушенного материала могут быть в виде «серебра», разводов и полосок на изделии. В ряде случаев, некоторые изделия из ПК WONDERLITE® были успешно отлиты без предварительной сушки.

• Температура пресс-формы (формы)

Влияние температуры пресс-формы на переработку и свойства конечной детали часто недооценивают. Литьё под давлением в холодную форму, помимо проблемы с заполнением формы, может быть причиной внутренних напряжений, коробления и существенного снижения прочности детали.

Во многих случаях тепло, передаваемое от расплава к пресс-форме, велико. Тем не менее, обычно требуется поддерживать нужную температуру при помощи специальных устройств – термостатов.

Нагрев и охлаждение, в соответствии с габаритами и параметрами литьевой формы и другими требованиями, возможно с использованием обычных водяных циркуляционных термостатов.

Каналы для теплоносителя должны быть расположены таким образом, чтобы охлаждение всех деталей формы происходило одинаково равномерно в соответствии с толщиной и расположением. При близком расположении каналов к поверхности изделия возможно более эффективное регулирование температуры.

Для марки ПК WONDERLITE® PC-122, PC-122U рекомендована температура формы 90-100°C.

Условия переработки зависят от марки используемого материала. Типовые температуры для переработки приведены в таблице. Верхний предел в графе «Температура пресс-формы» обеспечивает получение деталей с минимальными внутренними напряжениями, но увеличивает время цикла.

Температура ниже, чем нижний предел в графе «Температура пресс-формы» не рекомендуется для толстостенных деталей во избежание образования чрезмерных внутренних напряжений, ведущих к выходу из строя детали из-за образования сети микротрещин под поверхностью детали.

Температура расплава может варьироваться в зависимости от детали. С хорошей сушкой и соответственным временем пребывания материала в цилиндре, температура расплава допустима 300°C.

При этой температуре текучесть материала максимальна, а уровень внутренних напряжений минимален, правда, цикл может быть длиннее.

* Температура пресс-формы может меняться в зависимости от:

1. Толщины стенки, отливаемых под давлением изделий

2. Конструкции и расположения каналов охлаждения в пресс-форме

3. Впускного литника и системы разводящего литника

Объем впрыска

В идеале он должен быть около 50% от объема материального цилиндра. Меньший объем впрыска может привести к увеличению времени пребывания в цилиндре и тем самым вызвать деструкцию материала, а также нестабильный набор дозы.

Давление, скорость, дозировка, время

При литье небольших изделий рекомендуется давление впрыска в литьевой машине минимум 1200 Бар. Для литья средних по величине изделий давление впрыска должно быть минимум 800 Бар. Рекомендуемый диапазон давление впрыска 75.8 — 131 MPa Противодавление 0.3 — 0.7 MPa

Скорость вращения шнека 40 — 70 обмин

Для изделий из поликарбоната рекомендуется по возможности плавный переход толщин стенок, без резких перепадов и острых углов, во избежание образования напряжений.

По возможности, при литье нужно применять высокую скорость впрыска и высокую температуру пресс-формы для обеспечения высокого качества поверхности изделия.

Дозировка в материальном цилиндре 40 — 60 % в зависимости от максимальной величины Размер вентиляционных каналов — 0.025 — 0.076 мм

Время впрыска — 1.00 — 2.50 сек

Время охлаждения – 5.00 – 40.0 сек

При производстве оптических приборов (линз, оптических шкал и т. д.) необходимо принимать дополнительные меры предосторожности.

При хранении, транспортировке и сушке высока вероятность загрязнения материала.

Поэтому перед загрузкой материала в бункер необходимо очистить поверхность стенок и крышки до полного удаления частиц другого материала и пыли. Мешки и контейнеры с материалом должны быть плотно закрыты.

При переходе с других материалов на ПК необходимо соблюдать следующие рекомендации:

1. Полностью очистите цилиндр от другого материала

2. Нагрейте цилиндр до 280-300°C

4. Очистить цилиндр на малых оборотах шнека.

5. Для максимально эффективной очистки материального цилиндра и сокращения времени и затрат рекомендуется чистящий материал

Доля вторичного материала не должна превышать 10-20% от первичного. Использование вторичного материала не оказывает существенного влияния на свойства, но может привести к потере цвета и внешнего вида.

Не рекомендуется продолжительное хранение вторичного материала, т.к. удаление накапливаемой в этом случае влаги может быть затруднено.

При изготовлении оптических деталей целесообразно удалять мелкую фракцию во вторичном материале во избежание появления белых полос и пятен.

Примечание:

1. Предохранять полимер от загрязнений и примесей в течение переработки и производства изделий.

2. Не оставлять горячий расплав в материальном цилиндре в течение длительного времени между циклами литья и остановок. При необходимости остановки —  снизить температуру по зонам до 160 ºС.

3. Температурный режим по зонам в материальном цилиндре не должен превышать 330 ºС, во избежание разложения (термодеструкции, изменение цвета) расплава.