Свойства и применение поликарбоната

Поликарбонат это линейный полиэфир угольной кислоты. В промышленности его получают методом межфазной поликонденсации, фосгенированием ароматических диоксисоединений в среде пиридина, и переэтерификацией диарилкарбонатов (например, дифенилкарбоната) ароматическими диоксисоединениями.
Поликарбонат необычен своим сочетанием высокой термостойкости, высокой ударной вязкости и прозрачности.
Физические свойства поликарбоната мало изменяются с ростом температуры. Низкотемпературные свойства поликарбоната превосходны. Поликарбонат обладает высокой прочностью при продавливании и стойкостью к возникновению и распространению раздира.
Поликарбонат - это термопластический полимер. Основной полимер: поли (бисфенол-А-карбонат) CAS 24936-68-3. Химическая структура поликарбонатаПоликарбонат биологически инертен, опасные реакции отсутствуют. Все пигменты и присадки для придания специфических свойств включены в матрицу полимера. Кадмийсодержащие пигменты или кадмийсодержащие стабилизаторы отсутствуют. Запах у поликарбоната отсутствует. Поликарбонат обладает исключительно низкой токсичность. сновные продукты разложения (сгорания) – вода, окись углерода и двуокись углерода. Опасные продукты разложения поликарбоната отсутствуют в опасной концентрации.
Поликарбонат стоек к разбавленным кислотам, но не стоек к щелочам и основаниям. Поликарбонат стоек к алифатическим углеводородам, спиртам, моющим средствам, маслам и жирам, растворим в хлорированных углеводородах (метиленхлорид), частично растворим в ароматических углеводородах, кетонах и сложных эфирах. Эти вещества при повышении температуры действуют как трещинообразователи. Выдающимся свойством поликарбоната является его размерная стабильность.
Даже при высоких температурах поликарбонат дает минимальную усадку. Следует при применении поликарбоната учитывать его неустойчивость к воздействию ультрафиолета. Не имеющий специальной защиты лист поликарбоната склонен к желтению и, вследствие этого, нарушению оптических свойств.
Применение поликарбоната
Двадцать пять процентов его использования идет на изготовление оптических дисков. По мере развития иформационных систем , а так же благодаря все большему и большему использованию хранениию информации в цифровом виде — возрастает и необходимость в увеличении обьема использования поликарбоната, как материала для производства оптических дисков разных форматов. Особенно это проявилось с появлением новых технологий хранения информации при повышенной плотности.
Поликарбонат представляет собой, фактически, очень прочное оргстекло с великолепной ударной вязкостью в отличии от традиционного стекла. Поликарбонат применяется в традиционном строительстве в качестве светопрозрачных элементов, а также:
    * в качестве конструктивных элементов фасадов и крыш, сооружений рекламы (монолитный);
    * при изготовление и монтаже теплиц из поликарбоната, зимних садов;
    * световые фонари, светопропускающие кровли для промышленных, спортивных и частных зданий (монолитный);
    * навесы для АЗС, автостоянок, рынков, бассейнов и детских площадок;
    * теплицы, парники и оранжереи в частном и промышленном применении;
    * козырьки, веранды, "чайные домики", беседки, душевые кабинки;
Благодаря рабочей температуре в +120 градусов, конструкции из него работают при повышеной температуре и больших статических и динамических перегрузок, а так же в условиях агрессивной среды.
Поликарбонат используется для изготовления частей специального медицинского оборудования и для изготовления емкостей, имеющими контакт с пищевыми продуктами.
Из-за того, что поликарбонат имеет высокую вязкость расплава — возникают трудности при его обработке. Поэтому все современные производители поликарбоната применяют технологии введения в расплав дополнительных модификаторов для упрощения режима переработки поликарбоната. Достаточно часто в качестве таких модификаторов используют каучук и эластомеры. При этом упорядочивается молекулярная решетка поликарбоната и исчезают внутрение напряжения материала.
Различные модификаторы увеличивают прочность поликарбоната. В результате чего он получается с очень высокой ударной вязкостью о практически негорючим. Перспективные трехкомпонентные композиты получают смешением поликарбоната, полиуретана, полибутилентерефталата.
В настоящее время все ведущие мировые производители поликарбоната ведут разработки по улучшению свойств поликарбоната путем добавления в поликарбонат модификаторов нового поколения. Так, фирма General Electric Plastic разработала поликарбонат нового поколения с технологией внедрения в структуру поликарбоната силикона. Технологический процесс происходит на молекулярном уровне и позволяет получить поликарбонат с очень высокой прочностью при одновременной стойкости к ультрафиолету и увеличенной пластичностью поликарбоната.
В настоящее время поликарбонат получил очень широкое применение как при изготовлении предметов бытового назначения, так и в промышленности. Его часто применяют вместо стекла там, где нужна повышенная прочность и устойчивость: например в банках, при изготовлении наружных окон. Такое использование монолитного поликарбоната обуславливается тем, что готовые конструкции являются, фактически, антивандальными и добится их полного разрушения практически невозможно.
Свойства
В строительстве, чаще всего, применяют сотовый (ячеистый) и монолитный (сплошной) поликарбонат. Сотовый поликарбонат изготавливают методом экструзии (продавливания) расплавленной массы поликарбоната через фильеры определенной формы под давлением. Так как поликарбонат, как и любой пластик неустойчив к ультрафиолетовому излучению, то в процессе производства на поверхность поликарбонатных листов методом соэкструзии наносят дополнительный защитный слой. Такая технология производства поликарбонатных листов обеспечивает защиту материала от воздействия ультрафиолета на длительное время (не менее 10 лет).

Благодаря особой конструкции фильер сотовый поликарбонат имеет в разрезе вид сот (ячеек) с рядом воздушных камер по всему сечению листа. В зависимости от конкретного производителя поликарбоната размер и форма сот может отличаться.
Сотовая структура поликарбоната обеспечивает материалу:
    * Малый вес. Из-за воздушных сот и ребер жесткости лист поликарбоната очень легкий. Вес сотового поликарбоната в десятки раз меньше веса обычного стекла аналогичной толщины. Благодаря этому становится возможным проектирование и реализацию облегченных и дешевых конструкции;
    * Низкий коэфициент теплопроводности. Многостенная структура поликарбоната дает значительные преимущества там, где основным фактором является теплоизоляция. Пустотелая форма обеспечивает отличные изоляционные характеристики при значительно меньших потерях тепла, чем у одностенных материалов для остекления. Это свойство сотового поликарбоната нашло применение при строительстве зимних садов, зенитных фонарей, световых окон, а также теплиц;
    * Долговечность. Благодаря покрытию на наружной поверхности листа, он защищен от проникновения ультрафиолета в массу материала. Такая защита продлевает срок службы поликарбоната до 10 и более лет.
    * Ударопрочность поликарбоната обеспечивается в диапазоне рабочих температур от -40 до + 120°C и превышет ударопрочность любого из вида пластиков.
    * Пожаробезопасность. Сотовый поликарбонат трудновоспламеняем, не поддерживает горение и являются самозатухающим видом пластика. Кроме того , при горении поликарбоната не выделяются ядовитые газы.

Вернуться