In modernen Konstruktionen werden transparente Materialien häufig verwendet, die oft das Erscheinungsbild von Gebäuden bilden. Neben dem üblichen Glas haben sich monolithische Polycarbonat-Eigenschaften verbreitet, und deren Verwendung ermöglicht die Schaffung einzigartiger Gebäudestrukturen. Dieser Kunststoff besitzt hervorragende technische Eigenschaften, die ihn für den Bau von Gebäuden für verschiedene Zwecke unverzichtbar machen.
Was ist ein monolithisches Polycarbonat?
Dieses Material wurde erstmals am Ende des 19. Jahrhunderts als Nebenprodukt bei der Synthese von Medikamenten für Anästhesie gewonnen. Eine völlig logische Frage stellt sich: Was ist Polycarbonat monolithisch und welche Eigenschaften hat es? Es ist eine unlösliche Verbindung in Wasser und vielen anderen Flüssigkeiten, die mit hochwertigem Silikatglas um Transparenz konkurrieren kann.
Monolithische Polycarbonat-Spezifikationen, die auf höchstem Niveau liegen, gehören zur Gruppe der Thermoplaste. Die am weitesten verbreiteten aromatischen Verbindungen, die aus Bisphenol A synthetisiert werden. Diese Substanz wird wiederum durch Kondensation relativ billiger Komponenten von Aceton und Phenol erhalten. Dieser Umstand ermöglicht seine weit verbreitete Verwendung im Bauwesen und anderen Bereichen.
Verbraucher-Polycarbonat wird dem Verbraucher als Blechmaterial mit einer Dicke von 1 bis 12 mm mit einer Standardgröße von 205 * 305 mm geliefert. Auf besondere Bestellung können Platten mit anderen geometrischen Parametern unter Beibehaltung der Breite hergestellt werden. Diese Einschränkung ist auf die Standardabmessungen des zur Herstellung des Polymers verwendeten Extruders zurückzuführen.
Die industrielle Herstellung von monolithischem Polycarbonat wird gemäß TU 6-19-113-87 durchgeführt. Dies verleiht dem Material die erforderlichen Eigenschaften hinsichtlich der folgenden Parameter: Zugfestigkeit, Zähigkeit und Beständigkeit gegen niedrige und hohe Temperaturen. Derzeit umfasst die Nomenklatur der im In- und Ausland hergestellten Polycarbonate Dutzende von Gegenständen.
In dieser Liste gelten die folgenden Marken dieses Materials, die sich in einigen Eigenschaften und Eigenschaften unterscheiden:
- PC-005 und PC-003 gelten für hochviskose Polymere Vor kurzem PC-1. 24 - 23 - Mittelviskoser Thermoplast RS-007 ersetzte PC-2- und PC-LT-10-Polycarbonate.
- PC-010-Material mit niedriger Viskosität, frühere Bezeichnung PK-LT-12 und PC-3.
- PC-LT-18-m thermisch stabilisierte Paneele schwarz lackiert (bis vor kurzem PC-4).
- PC-5 - ein speziell für medizinische Zwecke entwickeltes Material - wird zusammen mit importierten monolithischen Polycarbonaten verwendet.
- PK-6 - Platten für optische Instrumente und Beleuchtungsstrukturen.
- PC-LST-30 - mit Silikon oder Quarzglas gefülltes Material (frühere Bezeichnung PC-LSV-30 und PC-NKS).
- PK-M-1 - Platten mit einem minimalen Oberflächenreibungskoeffizienten.
- PK-M-2 - hohe Beständigkeit gegen die Bildung von Mikrorissen und hervorragende Löscheigenschaften. Derzeit gibt es keine Analoga auf der Welt.
- PC-TS-16-OD - der Werkstoff, der in der Beständigkeit gegen offene Flamme und hohe Temperaturen zur höchsten Kategorie gehört. Die Platten sind speziell für Konstruktionen mit starren Brandschutzanforderungen konzipiert.
Neben transparenten monolithischen Polycarbonaten bietet die Industrie den Consumer-Panels eine geringe Lichtdurchlässigkeit in verschiedenen Farben an.
Das Verhältnis von monolithischem Polycarbonat zu Temperatur
Die Indikatoren für die Beständigkeit von Polymerplatten gegenüber klimatischen Bedingungen werden durch die einschlägigen russischen und internationalen Normen bestimmt. Monolithisches Polycarbonat hat eine beträchtliche Frostbeständigkeit, es ist seine Verwendung zur Herstellung von Außenstrukturen erlaubt. Letzteres ist bei Temperaturen bis –50 ° C einsetzbar, sofern keine mechanischen Belastungen auftreten, und bei –40 ° C kann dieses Material selbst Schockeffekten standhalten.
Die Hitzebeständigkeit der meisten Polycarbonatsorten beträgt für einzelne Proben bis zu + 120 ° C, dieser Indikator erreicht +150 ° C. Wie bei allen Materialien nimmt das Polymer an Größe zu, der thermische Längenausdehnungskoeffizient wird durch ein spezielles Verfahren bestimmt. Für monolithisches Polycarbonat beträgt der Wert 6,5 * 10-5 m / ° C, wodurch es für die Herstellung besonders verantwortungsvoller Außenstrukturen verwendet werden kann. Sie arbeiten erfolgreich unter Bedingungen mit erheblichen Temperaturunterschieden.
Chemische Beständigkeit des Materials
Monolithisches Polycarbonat ist ein Polymer, das zerstörerischen Umgebungsfaktoren effektiv standhalten kann. Das Material ist gegenüber vielen aggressiven Medien inert, und seine gegebene Fähigkeit hängt von der Temperatur und der Konzentration der Substanzen ab. Platten zeichnen sich durch eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber folgenden Verbindungen aus: Einige chemische Verbindungen können jedoch mit dem Polymer reagieren, was zu einer allmählichen Zerstörung der Platten führt. Für die Bequemlichkeit des Lesers werden Informationen über die Beständigkeit von Polycarbonat gegenüber bestimmten Flüssigkeiten in Form einer Tabelle dargestellt: Platten zeichnen sich durch ihre Fähigkeit aus, den unterschiedlichsten Belastungen über einen längeren Zeitraum standzuhalten. Die Zertifizierung von Polycarbonat hinsichtlich der mechanischen Festigkeit erfolgt gemäß den Anforderungen der russischen, amerikanischen und internationalen Normen. Zu den Vorteilen dieses Materials gehören: Polycarbonatplatten sind sehr stoßfest. Bei Tests ohne vorherige Inzision des Materials blieb es daher bei maximalen Belastungen unter Laborbedingungen erhalten. Besonders langlebige Platten werden zur Herstellung von Schutzprodukten und zur Gewährleistung der Sicherheit von Bürgern und Strafverfolgungsbehörden eingesetzt. Polycarbonat-Monolith kann sich im Gegensatz zu Glas unter normalen Umgebungsbedingungen biegen. Diese Eigenschaft des Materials wird weithin bei der Herstellung verschiedener Arten von abgerundeten Strukturen verwendet: Schuppen, Zäunen und dergleichen. Diese Qualität zeichnet sich durch einen maximalen Biegeradius aus, der von der Blechstärke abhängt. Detaillierte Informationen zu diesem Problem sind in der Grafik dargestellt: Die Industrie bietet ein umfangreiches Sortiment an transparenten und opaken Platten mit einer großen Farbvielfalt. Monolithische Polycarbonat-Eigenschaften, die in vielerlei Hinsicht einzigartig sind, haben eine Dichte von 1200 kg / m3. Dies ist deutlich niedriger als bei Fensterglas, das mehr als das Doppelte des spezifischen Gewichts aufweist. Dieser Umstand macht es möglich, viele Gebäudestrukturen wesentlich zu vereinfachen, vorausgesetzt, dass ihre mechanische Festigkeit auf einem angemessenen Niveau gehalten wird. Um die Masse des Dachmaterials bei Konstruktionsarbeiten zu bestimmen, ist die Kenntnis eines solchen Indikators wie etwa eines Quadratmeter monolithischen Polycarbonats erforderlich. Der Massenwert von monolithischem Polycarbonat hängt von der Dicke der Materialfolie ab: Monolithische Paneele aus Polycarbonat haben eine selektive Lichttransmission. Um diesen Effekt zu erreichen, wird durch Extrusion eine Schutzschicht auf die Oberfläche der Folie aufgebracht.Die Dicke dieser Schicht reicht aus, um Strahlung aus dem ultravioletten Teil des Spektrums zu verzögern und zu absorbieren, während sichtbares und weiches Infrarotlicht die Barriere frei durchdringt. Je nach Plattenmarke wird die Schutzschicht ein- oder beidseitig aufgetragen. Durch die verwendete Extrusionstechnologie wird die Möglichkeit eines Ablösens vom Substrat aufgrund der Durchdringung von Materialien ausgeschlossen. Eine weitere Technologie zum Schutz der Platte vor UF-Strahlung besteht in der Verwendung spezieller Stabilisatorzusätze im Volumen von Kunststoff. Dieses Verfahren zum Schützen des Polymers ist teurer, aber seine Wirksamkeit ist viel höher. Um das monolithische Polycarbonat vor Beschädigung während der Lagerung und des Transports zu schützen, wird es mit einer Plastikfolie überklebt. Es gibt die Marke der Platte und die Seite an, auf der die Schutzschicht aufgebracht wird. Der Film wird direkt während der Installation oder unmittelbar danach entfernt, da er sonst schwer von der Oberfläche der Platte entfernt werden kann. Polycarbonat unter dem Einfluss einer offenen Flamme, und wenn eine bestimmte Temperatur überschritten wird, beginnt es zu schmelzen und es entzündet sich. Bei Beendigung von äußeren Einflüssen wird dieser Prozess spontan ausgeblendet. Polymerplatten weisen die folgenden Merkmale in Bezug auf die Feuersicherheit auf: Polycarbonat-Monolith gehört zur Kategorie der selbstverlöschenden Materialien. Dies ermöglicht eine Einstufung in Brandschutzklasse V-1 (B1) gemäß den Anforderungen von UL-94 und DIN 4102. Gleichzeitig werden im Produktionsprozess des Materials keine Flammschutzmittel und andere Zusätze verwendet. Monolithische Polycarbonatplatten werden durch Extrusion oder Spritzguss aus Pellets hergestellt. Die Lebensdauer dieses Materials wird durch folgende Faktoren bestimmt: Verschiedene Hersteller geben ihre Nutzungsbedingungen für das Material an, und der Mindestwert überschreitet 10 Jahre. Studien, die in einem spezialisierten Labor durchgeführt wurden, zeigten, dass die Langzeitbelastung (mehr als 2000 Stunden) die Durchlässigkeit des Panels um weniger als 10% verringert. Dies entspricht einem etwa 20-jährigen Einsatz von Polycarbonat in den Wüstenregionen von Arizona oder Israel. Wie oben erwähnt, wird monolithisches Polycarbonat aus Rohgranulat auf speziellen Geräten mit einem geschlossenen technologischen Zyklus hergestellt. Durch diese Methode der Plattenherstellung können Sie die negativen Auswirkungen auf die Umwelt minimieren. Das Material ist an sich chemisch inert und gibt keine schädlichen und gefährlichen Substanzen für Mensch und Tier ab. Monolithisches Polycarbonat wird aufgrund seiner Umgebungseigenschaften für die Verwendung in Innenräumen empfohlen. Spezielle Plattenmarken werden speziell für den Einsatz in der Medizin und in der pharmazeutischen Industrie hergestellt. Erlauben Sie die Verwendung dieses Materials im Bauwesen für die Ausführung von Außen- und Innendekoration. Die Industrie produziert verschiedene Arten von Polycarbonat mit unterschiedlichen Durchlässigkeitsindizes für Sonnenlicht und künstliche Beleuchtung. Für die Lichtdurchlässigkeit haben transparente Platten die folgenden Indikatoren von 86 bis 89%. Gleichzeitig ermöglicht die Einführung spezieller Additive in das Material die Veränderung der optischen Eigenschaften des Materials und die Maximierung der Absorption der ultravioletten Strahlen des Spektrums. Andere optische Indikatoren für Polycarbonat kennzeichnen den Grad seiner Transparenz. Somit beträgt der Gelbwert für farblose Proben nicht mehr als eine Einheit und der Trübungsgrad überschreitet nicht 0,5%. Die Paneele dieses Polymers stehen Siliziumglas in nichts nach, und neben anderen Vorteilen behalten sie ihre Eigenschaften über den gesamten Lebenszyklus bei. Monolithisches Polycarbonat gehört nicht zu der Kategorie von Materialien, die den Energieverlust durch die Gebäudehülle reduzieren sollen. Diese Paneele haben jedoch eine geringere Wärmeleitfähigkeit als gewöhnliches Fensterglas. Für Polycarbonat hat diese Eigenschaft einen Wert von 0,2 W / mK. Die Messungen wurden nach der von der DIN 52612 freigegebenen Methode durchgeführt. Fensterglas weist auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf. Es ist zu beachten, dass die Isoliereigenschaften des Materials mit zunehmender Dicke zunehmen.Wenn alle anderen Dinge gleich sind, ist eine Platte aus monolithischem Polycarbonat mit 8 mm fast 20% effizienter als vergleichbares Glas. Ein noch größerer Unterschied wird beobachtet, wenn zwei oder mehr Platten mit einem Luftspalt dazwischen installiert werden. In den letzten Jahren wird dieses Polymer zunehmend in Glasverpackungen anstelle von herkömmlichem Glas verwendet. Balkon mit monolithischem Polycarbonat. Monolithisches Polycarbonat hat eine viskose innere Struktur der Platte und ist aufgrund dieses Merkmals in der Lage, Geräusche effektiv zu absorbieren. Gemäß den Messergebnissen variiert der Schallschutzpegel für Platten mit einer Dicke von 4 bis 12 mm innerhalb der Grenzen mit einem Mindestwert von 18 dB und einem Maximalwert von 23 dB. Polycarbonat-Monolith hat eine geringere Dichte als Fensterglas und ist daher in der Lage, Schallwellen in einem besonders niedrigen Frequenzbereich signifikant zu dämpfen. Diese Eigenschaft des Materials ermöglicht die Verwendung zur Herstellung und Installation von Schallschutzschirmen entlang stark befahrener Autobahnen. Monolithisches Polycarbonat ist nicht hygroskopisch, mit anderen Worten, das Polymer absorbiert kein Wasser. Diese Eigenschaft ermöglicht den Einsatz in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit in Gewächshäusern, Wärmebetten, Pools und anderen Einrichtungen dieser Art. Um die Bildung von Kondensat auf der Innenfläche der Platte während des Produktionsprozesses zu verhindern, kann ein spezieller Polymerfilm aufgebracht werden. Spezielle Materialkennzeichnungen sind auf der Schutzfolie entsprechend gekennzeichnet und werden bei der Montage mit der Beschichtung nach innen beschichtet. Hersteller von monolithischen Polycarbonaten bieten ihren Kunden neben transparenten Platten auch lackiert an. In verschiedenen Unternehmen kann das Farbspektrum der Platten erheblich von den Produkten konkurrierender Unternehmen abweichen. Die häufigsten Farben sind die Platten: Transparent Bronze Schwarz Rot 4 milch grün Das Färben der Platte wird durch Einbringen eines Pigments unmittelbar vor dem Formen in die Materialmasse vorgenommen. Diese Technologie bietet eine hohe Farbgleichmäßigkeit und eine beträchtliche Haltbarkeit. Die Farbzusammensetzung ist gleichmäßig im gesamten Volumen der Platte verteilt, so dass sie nicht ausbrennt. Einige Unternehmen, Hersteller dieses Materials, bieten andere Farblösungen für individuelle Bestellungen an. Transparente und lackierte Kunststoffplatten werden beim Verbraucher immer beliebter und ersetzen zunehmend Silikat- und Quarzglas. Monolithisches Polycarbonat, dessen Einsatz im Bauwesen ständig wächst, ist auch in anderen Branchen gefragt. Die Hauptanwendungsbereiche für transparente und farbige Paneele sind folgende: 1. Herstellung von Kuppeln in Gebäuden und auf der Straße. 2. Verglasung von vertikalen Flächen beim Bau von Häusern und öffentlichen Gebäuden. 3. Gerätendächer, Vordächer über den Eingangstüren und Haltestellen des Routentransports. 4. Verglasung von Terrassen und anderen Strukturen komplexer Form mit Biegeplatten. 5. Das Gerät befindet sich über Außenbecken. 6. Herstellung von Schallschutzbarrieren entlang der Autobahnen, wodurch der Lärmpegel erheblich reduziert werden kann. 7. Produktion von Gewächshäusern, Gewächshäusern und Wintergärten. 8. Installation von Trennwänden in Büros, Einzelhandels-, Museums- und Ausstellungshallen sowie in Industrieanlagen. 9. Produktion von Außenwerbungstools und Anzeigetafeln in Stadien, Bahnhöfen und anderen öffentlichen Orten. 10. Das Gerät von transparenten Böden mit Beleuchtung. 11. Zäune für Treppen und Balkone. 12. Installation von Schutzbarrieren über den Seiten der Hockeybahnen. In den letzten Jahren hat sich der Einsatzbereich von monolithischen Polycarbonatplatten erweitert. Das Material wird auch in medizinischen Einrichtungen für die Geräteboxen mit sterilen Bedingungen und die Herstellung anderer Spezialgeräte verwendet. Dieses Material zeichnet sich durch Einfachheit und Bequemlichkeit bei der Herstellung, dem Formen und dem Befestigen von Teilen aus. Für das Arbeiten mit monolithischem Polycarbonat können Hand- oder Elektrowerkzeuge mit Stahlschnittfläche verwendet werden. Es ist wichtig, dass Kreis- oder Bandsägen die richtige Schärfung haben. Für den professionellen Einsatz werden hartmetall- oder hartmetallbestückte Werkzeuge zur Kühlung der Schneidstelle oder zum Bohren mit Druckluft empfohlen. Bei der Herstellung von monolithischen Polycarbonatstrukturen sind die folgenden Materialverarbeitungsverfahren erlaubt: Monolithische Polycarbonatplatten können kalt und heiß geformt werden. In diesem Fall sollte der minimal zulässige Biegeradius das 150-fache der Dicke der Platte betragen. Die Rundung der Blätter sollte ausschließlich entlang der Extrusionslinie erfolgen. Die korrekte Biegerichtung ist notwendigerweise auf der Schutzfolie angegeben, die bei der Montage entfernt wird. Die Befestigung von Platten an Gebäudestrukturen kann mit selbstschneidenden Schrauben mit einem Pressring und mit Polymer- oder Gummidichtungen ausgeführt werden. Separate Platten werden mit speziellen Lösungsmitteln, Schweißmitteln und anderen Mitteln miteinander verbunden. Die ordnungsgemäße Installation von monolithischem Polycarbonat ermöglicht die Verwendung während der gesamten Betriebsdauer. 2 Essigsäure 2 + + 3 83 × 80 × 2 Hexan 3 83 × 80 + 2 + 83 83 × 96 79 × 80 2 2 gewöhnliches Salz 2 + 3 83 Wasserstoffperoxid, Konzentration bis zu 30% 3 83 83 80 + 2 83 >
2 Butylalkohol 2 + 2 Benzin, Diesel und Mineralöle 83> 80 + 3
Ethanol > 2 Ammoniak 2 - 3 3 2 Salzsäure bis zu 20% 3 83 83 80 + 2 83 83
2 Methylalkohol 2 2 Kaliumpermanganat, max. conc. 10% 3 83 × 80 2 + 3 83 83 80 Alkalilösungen 3 83 83 80 2 2 83 83 >
Das Zeichen "+" in der Tabelle gibt die Beständigkeit des Materials gegen längere Exposition gegenüber dem angegebenen Stoff an. Mechanische Festigkeit von Polycarbonat ISO 527 9
Abhängigkeit des maximal möglichen Biegeradius von der Dicke der monolithischen Polycarbonatplatte. Blechdicke und spezifisches Gewicht
Die Abhängigkeit des Gewichts einer monolithischen Standard-Polycarbonatplatte, Größe 2050x3050 mm, hängt davon ab seine Dicke. Beständigkeit gegen UV-Strahlen
Brandverhalten
Lebensdauer
Umgebungsparameter
Lichtdurchlässigkeit
Wärmedämmung
Geräuschdämmung
Beständigkeit gegen Feuchtigkeit
Farben der Platten
Zweck und Anwendungsbereich von monolithischem Polycarbonat
Komplexität von Montagestrukturen aus monolithischem Polycarbonat
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