|
Свойства сотового поликарбоната
Листы представляют собой светопрозрачные, ударопрочные и энергосберегающие изделия, предназначенные для светопрозрачных ограждающих конструкций зданий (стены, кровли, перегородки, навесы) и сооружений различного назначения.
Параметр |
Значение |
Ед.измерения |
Стандарт |
Механические свойства |
Предел прочности на сжатие |
>60 |
Н/мм2 |
DIN 53455 |
Предел прочности на разрыв |
>70 |
Н/мм2 |
DIN 53455 |
Изменение длины при сжатии |
6 |
% |
DIN 53455 |
Изменение длины при растяжении |
>100 |
% |
DIN 53455 |
Модуль гибкости, E |
2 300 |
Н/мм2 |
DIN 53457 |
Ударная прочность |
+230 |
кДж/мм2 |
DIN 53453 |
Ударная прочность |
-400 |
кДж/мм2 |
DIN 53453 |
Упругость, |
35 |
кДж/мм2 |
DIN 53453 |
Твердость по Бриннелю, H30 |
110 |
Н/мм2 |
DIN 53456 |
Физические свойства |
Плотность |
1.2 |
г/см3 |
DIN 53479 |
Коэффициент преломления |
1.58 |
n0 |
DIN 53491 |
Поглощение влаги |
0.2 |
% |
DIN 53495 |
Паропропускание (толщина 0.1 мм) |
15 |
г/м2 |
DIN 53122 |
Термические свойства |
Линейное терморасширение |
6.5·10-5 |
1/°C |
DIN 53752 |
Коэффициент теплопроводности |
0.21 |
1/°C |
DIN 52612 |
Температура размягчения VICAT |
145-150 |
°C |
DIN 53460 |
Поликарбонат по сравнению с другими материалами, применяемыми для остекленения, обладает более расширенными характеристиками.
Параметр |
Поликарбонат |
РММА |
ПВХ |
Стекло |
Ед.измерения |
Плотность |
1.2 |
1.18 |
1.35 |
2.5 |
г/см3 |
Упругость |
30 |
2 |
4 |
- |
кДж/м2 |
Модуль упругости |
2 300 |
3 300 |
3 200 |
70 000 |
Н/мм2 |
Линейное термическое расширение |
6.5·10-5 |
7.0·10-5 |
7.5·10-5 |
0.8·10-5 |
1/°C |
Теплопроводность |
0.21 |
0.19 |
0.16 |
0.8 |
Вт/м °C |
Пропускание ультрафиолета |
4% |
40% |
- |
80% |
% |
Горючесть |
слабогорючий |
воспламеняющийся |
воспламеняющийся |
негорючий |
- |
Сопротивление старению |
хорошее |
слабое |
слабое |
отличное |
- |
Свойства сотовых поликарбонатных листов
Толщина листа, мм |
Вес, кг/м2 |
Теплопроводность, Вт/м2 °C |
Ударная стойкость, J |
Мин.радиус изгиба, мм |
Размер листа, мм |
4 мм |
0.8 |
3.6 |
2.0 |
700 |
2100х6000 |
6 мм |
1.3 |
3.5 |
2.1 |
1 050 |
2100х6000 |
8 мм |
1.5 |
3.3 |
2.2 |
1 400 |
2100х6000 |
10 мм |
1.7 |
3.0 |
2.5 |
1 750 |
2100х6000 |
16 мм |
2.7 |
2.4 |
3.7 |
2 800 |
2100х6000 |
Сотовый поликарбонат - ударопрочный полимер, по стойкости к удару не имеющий равных среди светопропускающих материалов.
Листы обладают высокими противоударными качествами в диапазоне температур от -45°С до 75°С, причем после длительного воздействия атмосферных условий. Испытание листов на ударные воздействия основывается на принципе удара "падающим дротиком" Гарднера. Опыт проводится следующим образом: образец кладут на отверстие диаметром 25,4 мм в металлической форме, укреплённой на опорной плите. "Дротик" с круглым концом, диаметром 12,7 мм, располагается над образцом. "Дротик" массой 4,0 кг поднимают на желаемую высоту в калиброванной трубке длиной 1,0 м и отпускают. Максимальная приложенная энергия удара J=Mgh. Считается, что образец прошел испытание, если вокруг места, по которому наносились удары, нет видимых поверхностных трещин.
Испытываемый материал |
Энергия удара, J |
Стекло, 4 мм |
2 |
Закаленное стекло, 6 мм |
10 |
Оргстекло, 4 мм |
12 |
Сотовый поликарбонат, 10 мм |
160 |
Монолитный поликарбонат, 2 мм |
200 |
Многоперегородчатая структура панелей с воздушными прослойками «убивает сразу несколько зайцев», а именно: ребра жесткости придают панели отличную прочность; воздух - наилучший теплоизолятор и ничего не весит, и таким образом, сотовый поликарбонат - самый легкий из конструктивных материалов для уличной эксплуатации, совмещающий высокие показатели прочности и теплоизоляции. Панели даже небольшой толщины способны выдерживать значительные ветровые и снеговые нагрузки, характерные для российского климата.
Уникальна морозостойкость сотового поликарбоната. Панели могут применяться при температуре до -50°С без нагрузки и до -40°С с нагрузкой (особенно актуально для северных районов России). Причем, в отличие от большинства пластиков, ударопрочность которых резко снижается с понижением температуры (при -40°С многие пластики охрупчиваются, и даже незначительный по силе удар может вызвать их разрушение), сотовый поликарбонат при экстремально низких температурах сохраняет превосходную стойкость к ударному воздействию.
Структура поликарбонатных листов дает значительные преимущества там, где важна теплоизоляция. Пустотелая форма обеспечивает более высокие теплоизоляционные характеристики при меньших потерях тепла, чем у сплошных материалов для остекления. Теплопотери характеризуются коэффициентом теплопроводности - это количество тепла, проходящего через 1 м2 материала остеклённой зоны за 1 час при изменении температуры на 1°C.
Толщина листа, мм |
Вес, кг/м2 |
Теплопроводность, Вт/м2 °C |
4 |
0.8 |
3.6 |
6 |
1.3 |
3.5 |
8 |
1.5 |
3.3 |
10 |
1.7 |
3.0 |
Изоляционные свойства поликарбонатных листов будут также способствовать меньшему проникновению холода внутрь здания. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем более высокая температура сохраняется на внутренней поверхности листа в зимнее время. Ниже приводится пример температурного процесса через поликарбонатный лист толщиной 6 мм, при наружной температуре -10°С и температуре воздуха внутри помещения +20°С.
Если сравнивать с одинарным стеклом, то внутренняя поверхность стекла при тех же условиях будет иметь температуру, гораздо ниже нуля, что будет влиять на общую температуру в помещении и будет создавать дискомфорт в близи окон.
Показатель светопропускания панелей в зависимости от их толщины и цвета находится в пределах от 86 до 25% - прекрасный выбор для конструкций разного назначения. Светопропускание прозрачных панелей различных толщин и структур вы можете оценить по представленным в таблице 2 характеристикам. Для производства световой рекламы производители предлагают специализированные белые панели с коэффициентом светопропускания 25-30%. Для других рекламных и строительных конструкций предлагается более широкий выбор по цвету.
Солнечный свет, достигающий поверхности земли, имеет длину волны в диапазоне 295-2140 нм. Этот оптический диапазон подразделяется на следующие зоны:
УФ-В Средняя ультрафиолетовая зона 280-315 нм
УФ-А Ближняя ультрафиолетовая зона 315-380 нм
Зона видимого света 380-780 нм
Ближняя инфракрасная зона 780-1400 нм
Средняя инфракрасная зона 1400-3000 нм
На представленной ниже диаграмме, показано, что поликарбонатные сотовые листы обладают наивысшей прозрачностью для видимого света.
Сотовый поликарбонат, как и все пластики, влагоустойчив. Однако он паропроницаем, и это следует учитывать при подборе самоклеящихся пленок, а также при проектировании конструкций (ограничивать накопление и обеспечивать отвод конденсата).
При перепадах температуры воздуха, на поверхности и в каналах поликарбонатных листов может конденсироваться влага. Это связано с тем, что атмосферная влага вновь превращается в воду, соприкасаясь с поверхностью и стенками листа при температуре ниже "точки росы". Ниже приведен график прогнозирования конденсации, показывающий соотношение между внутренней и внешней температурой, относительной влажностью и коэффициентом теплопроводности. Из графика видно, что на материале с высоким коэффициентом теплопроводности конденсат выпадет при низкой влажности.
Пример: при внутренней температуре 20°С и внешней температуре -10°С конденсат выпадет на стекле с коэффициентом теплопроводности 5,8 при влажности 28%, на панели 6 мм - с коэффициентом теплопроводности 3,5 при влажности 45%.
Итак, этот материал не боится мороза, ударов, влаги, снега. Единственное, что может испортить сотовый поликарбонат при применении его на улице, - это (помимо неправильной обработки и монтажа панелей) солнечные лучи. Поэтому производители сотового поликарбоната выпускают листы для уличного применения с обязательной защитой от ультрафиолета.
Поликарбонат по своей природе не устойчив к воздействию ультрафиолетовых (УФ) лучей. Материал, не имеющий специальной защиты (УФ-стабилизаторов в своем составе или защитного слоя на поверхности), в течение нескольких лет станет не пригодным для дальнейшей эксплуатации. Разрушительное действие солнечных лучей особенно будет заметно на прозрачном и молочном материале. Пожелтение и помутнение приведут к значительному снижению светопроницаемости и потере внешнего вида. Такие, не имеющие защиты панели, пригодны только для использования внутри помещений.
При установке этих панелей необходимо следовать правилу - под воздействие солнечных лучей, панели устанавливаются только той стороной, на которую нанесена защита. Следует учесть, что покрытие абсолютно бесцветно и прозрачно, и определить визуально его наличие на той или иной стороне невозможно. Для удобства определения стороны с нанесённым защитным слоем, производителем наносится маркировка на защитную полиэтиленовую пленку.
Несмотря на то, что поликарбонат - пожалуй, самый дорогой вид пластика, листы ячеистого поликарбоната за счет малого веса стоят дешевле любых других видов пластика, применяемых для изготовления вывесок с внутренней подсветкой.
Сотовые (ячеистые) плиты из поликарбоната выпускаются с различной прозрачностью и цветовыми оттенками. Помимо прозрачных и белых, это прозрачные тонированные панели коричневого оттенка «бронза», а также прозрачные синие, «бирюзовые», зеленовато-синие и зеленые панели. Цветные панели эффектно смотрятся в козырьках, навесах, при оформлении интерьеров, торговых и выставочных залов, концертных площадок и т.д.
Максимальная температура эксплуатации сотового поликарбоната +120°С - это наилучший показатель среди пластиков, который важен для производителей наружной рекламы в том случае, если подсветка световой конструкции осуществляется источниками света, вызывающими значительный нагрев листов. Для сравнения: ПВХ применяется до +60°С, полистирол и его сополимеры (САН-стиролакрилонитрил, например) до +70°С, оргстекло до+80-100°С.
Панели легко гнутся без нагрева. Для панелей разных толщин и марок существуют определенные минимальные радиусы изгиба под нагрузкой, которыми следует руководствоваться при изготовлении конструкций. Для транспортировки панели можно изогнуть и с меньшими радиусами, но на короткое время без резких перепадов температуры и влажности.
Отдельного внимания заслуживает пожаробезопасность материалов, используемых в строительстве и оформлении интерьеров. В последнее время повышенные требования пожаробезопасности предъявляются и к изделиям наружной рекламы.
Поликарбонат - единственный из всех светопропускающих пластиков (кроме ПВХ) может быть назван пожаробезопасным. По международной классификации он относится к категории В1 - трудновоспламеняемых материалов. Его нельзя отнести к негорючим материалам, таким как, например, бетон, но, в отличие от прочих пластиков (за исключением ПВХ), сотовый поликарбонат горит только в открытом пламени и является самозатухающим. Сотовый поликарбонат не способствует распространению горения, он не образует горящих капель, при горении образуются лишь легкие нити, успевающие остыть прежде, чем упасть. Кроме того, в отличие от других пластиков (и в том числе ПВХ) горение поликарбоната не сопровождается выделением ядовитых веществ (продукты горения поликарбоната не опаснее продуктов горения древесины). И наконец, образующиеся при горении панелей отверстия способствуют отводу дыма, что весьма благоприятно в ситуации пожара.
По пожаро-техническим показателям листы соответствуют следующим требованиям.
Наименование показателей |
Характеристика |
Группа горючести |
Г1 (слабогорючий) |
Группа воспламеняемости |
В2 (трудновоспламеняемый) |
Группа дымообразующей способности |
Д3 (с высокой дымообразующей способностью) |
Группа распространения пламени по поверхности |
РП1 (не распространяющий) |
Группа токсичности продуктов горения |
Т3 (высокоопасный) |
При использовании поликарбонатных листов в строительных конструкциях необходимо соблюдать те строительные нормы и правила, которые касаются применения материалов вышеуказанной степени возгораемости. Поликарбонат не только не воспламеняется в открытом огне, а следовательно, не способствует его распространению, но и при температурном разрушении не представляет опасности для жизни. Как показали испытания в моделированном пожаре, поликарбонат при воздействии пламени плавится с образованием не горящих паутиноподобных волокон, которые не падают (из-за малого веса), а свисают с краев образующегося при плавлении отверстия. Эти нити-волокна не представляют угрозы, так как успевают остыть и, не воспламеняясь даже при непосредственном контакте с пламенем, исключает горизонтальное распространение огня. Вследствие образования отверстия, являющегося результатом расплавления поликарбоната, также снижается риск удушения и отравления, так как дым отводится, а не накапливается.
Таким образом, пожарные ведомства не имеют претензий к сотовому поликарбонату, следствием чего является его широкое применение в качестве материала для остекления и покрытия жилых и общественных зданий, рынков, вокзалов, выставочных комплексов, АЗС и т.д.
|