Поликарбонат формула свойства применение

Обновлено: 28.03.2024

Пояснение причин и соответствующее обсуждение вы можете найти на странице Википедия:К удалению/7 сентября 2012.
Пока процесс обсуждения не завершён, статью можно попытаться улучшить, однако следует воздерживаться от переименований или немотивированного удаления содержания, подробнее см. руководство к дальнейшему действию.
Не снимайте пометку о выставлении на удаление до окончания обсуждения. Администраторам: ссылки сюда, история (последнее изменение), журналы, удалить .

Сотовый поликарбонат - это лист полимерного материала ячеистой структуры. Материал представляет собой два слоя, соединенных между собой большим количеством внутренних ребер, называемых ребрами жесткости. Готовый образец напоминает соты.

Содержание

Вес сотового поликарбоната

Вес одного квадратного метра – одна из важнейших характеристик листов сотового поликарбоната, указывающая на плотность материала. Дело в том, что, стремясь снизить себестоимость продукта, производители освоили выпуск листов пониженного веса, у которых стенки и ребра жесткости тоньше, чем у стандартных. А значит, - ниже и несущая способность. Чем выше плотность и вес листа, тем больше его «выносливость», устойчивость к снеговым и ветровым нагрузкам. У поликарбоната с хорошей плотностью внутренние перегородки (ребра жесткости) более толстые, следовательно, такой лист прочнее и срок эксплуатации в 3-4 раза больше, чем у листов облегченных, «эконом» класса. Сотовый поликарбонат с хорошей плотностью листа не только надежнее, но и лучше сохраняет тепло, чем его «облегченные» аналоги. Вес сотового поликарбоната устанавливается методом контрольного взвешивания. Учитывая, что материал очень легкий сам по себе, очень важна точность взвешивания. Нередко случается видеть, как свернутый в рулон лист пытаются установить на напольные весы. При такой «методике» сложно обеспечить устойчивость листа, нередко рабочим приходится его придерживать. В результате значительно снижается точность полученных данных. Поэтому лучше пользоваться методом подвешивания листов, также свернутых в рулон, на электронные весы. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

История поликарбоната

Поликарбонат – искусственно созданный материал семейства термопластов, обладающий замечательными практическими свойствами. Поликарбонатные панели термостойки, прозрачны как стекло, устойчивы к механическим повреждениям, не горючи, не выделяют при плавлении вредных веществ, пластичны при формовании и изгибе, имеют небольшой вес. Как это ни удивительно, но производить этот замечательный материал человечество стало полвека спустя после открытия поликарбоната.

Вещество под названием поликарбонат было открыто совершенно случайно изобретателем новокаина Альфредом Айнхорном в самом конце XIX века. Ученый как раз трудился над созданием обезболивающего, и экспериментировал с эфирами. В результате ученый получил прозрачный нерастворимый осадок - полиэфир угольной кислоты. Изобретение Айнхорна не только не получило признания, напротив, его принимали за вредную примесь. В середине прошлого века вещество, по сути, открыли вновь. С разницей в одну неделю его получили в лабораториях Германии и Соединенных Штатов.

Так, в 1953 году работник немецкой компании Bayer Герман Шнелл доказал, что поликарбонаты – это соединения, которые не имеют аналогов среди других термопластов, поскольку обладают замечательными механическими и химическими свойствами. В том же году поликарбонат был запатентован под названием «макролон».

Промышленное же производство этого инновационного материала началось только в 1960 году, когда компания General Electric получила технически пригодные полимеризованные карбонаты. В советском государстве тоже научились его изготавливать. Однако, нашей стране потребовалось время, чтобы оценить все его преимущества. Поликарбонат очень быстро приобрел огромную популярность как сырье для производства продукции для самых разных сфер экономики - строительной, рекламной, медицинской и других. Что же касается сотового поликарбоната, который сейчас широко применяется в строительстве и сельском хозяйстве для возведения теплиц, рекламе и других сферах деятельности, то он был разработан в Израиле в середине 1970-х. В то время многие компании искали альтернативу стеклу в качестве конструкционного материала и экспериментировали с пластиками.

На российском рынке сотовый поликарбонат появился только в начале 1990-х годов. После первых удачных опытов применения в строительстве и в производстве наружной рекламы, он стал столь популярен, что в нашей стране стали появляться собственные линии по его производству. История поликарбоната. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Конструкционный сотовый поликарбонат

Лист сотового поликарбоната является конструкционным материалом не только потому, что способен выдерживать значительные нагрузки благодаря наличию ребер жесткости, но и потому, что сама структура листа представляет собой конструкцию – простую или сложную. Это дает целый ряд преимуществ при использовании данного материала в строительстве. Например, при обустройстве светопрозрачных кровель сокращаются объемы несущих конструкций (можно делать больше шаг колонн, шире пролеты и т.д.). Кроме того, при высокой жесткости, листы сотового поликарбоната гнутся в холодном состоянии (гибкость зависит от типа листа), что делает их пригодными для использования в геометрически сложных строительных проектах, в том числе и для создания куполов, арок. Однако надо учитывать, что применение поликарбонатных листов в качестве конструкционного материала требует серьёзных расчетов, поскольку способность воспринимать нагрузки напрямую зависит от типа листа, его толщины. Например, следует отметить, что панели толщиной 4 мм не являются конструкционными материалами и не предназначены для использования в наружных конструкциях. Особенно это относится к регионам с высокими снеговыми либо ветровыми нагрузками (например, Сибирь или Дальний Восток). Кроме того, необходимо понимать: у облегченных листов с пониженными весом и плотностью ребра жесткости тоньше. Такие листы теряют свою несущую способность и свое главное преимущество – свойства конструкционного материла. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Линейное расширение сотового поликарбоната

При повышении температуры воздуха поликарбонатные листы увеличиваются в размерах, а в холод, наоборот, уменьшаются. Изменения эти настолько малы, что незаметны человеку. Однако они играют очень важную роль при применении поликарбоната. Для описания теплового расширения полимерных материалов используют коэффициент линейного термического расширения. У поликарбоната коэффициент термического расширения равен 0,065 мм/м°С Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012. . Это ниже, чем у других листовых пластиков, однако если не учитывать эту особенность материала при монтаже, то позже в процессе эксплуатации конструкции поликарбонатная панель может деформироваться. Непринятие во внимание фактора изменения (расширение/сужение) линейных размеров листа при изменении температуры окружающей среды на практике выражается в том, что при монтаже не оставляются зазоры между листом поликарбоната и жесткой несущей конструкцией. При увеличении температуры (летом) происходит увеличение линейных размеров листа, он «упирается» в конструкцию и, как следствие, возникают внутренние термические напряжения, происходит коробление, и лист деформируется, покрываясь волнами. Другая ошибка, когда в конструкции делается недостаточный напуск на лист - при понижении температуры размер листа уменьшается, и он выскальзывает из элементов крепления конструкции. Избежать всех этих неприятных явлений несложно. Для правильного расчета монтажной конструкции необходимо знать коэффициент линейного термического расширения материала. В профиле, использующемся для соединения панелей, следует оставлять необходимый зазор, исходя из того, что расширение прозрачных и опаловых листов сотового поликарбоната составляет 2-3 мм/пм, а для панелей бронзового, синего и бирюзового цвета оно чуть выше Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012. . Причем допуск на термическое расширение необходимо учитывать как по длине, так и по ширине листа. Термическое расширение необходимо учитывать и при механическом креплении: диаметр отверстий сверления должен обеспечивать достаточное пространство для естественного расширения/сжатия листов.

Монтаж сотового поликарбоната

Монтаж покрытий из сотового поликарбоната отличается чрезвычайной легкостью и быстротой. Это обусловливается большими габаритными размерами и малым весом панелей, а также возможностью обработки и монтажа без специального оборудования. Кроме того, панели, не требующие особых условий хранения и монтажа, можно устанавливать одновременно с другими ограждающими конструкциями без остановки технологического процесса. Все это позволяет экономить при «остеклении» поликарбонатом массу времени и средств. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Оптические свойства поликарбонатных листов

Оптическая прозрачность поликарбонатных панелей зависит от их толщины, структуры, цвета и наличия специальных слоев, так что можно подобрать материал с необходимым коэффициентом светопропускания в широчайшем диапазоне. Показатель светопропускания для прозрачных листов сотового поликарбоната колеблется от 83 до 90%. Помимо прозрачных панелей, производятся белые и цветные панели с разной степенью светопропускания в широком диапазоне от 20 до 70 %. Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Производство сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат производят методом экструзии из поликарбонатного сырья. Поликарбонатное сырье представляет собой мономерные гранулы, способные при дальнейшей обработке полимеризироваться. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Толщина листов сотового поликарбоната

В процессе развития производства поликарбонатных листов были выработаны определенные стандарты на толщину листов: 4, 6, 8, 10 и 16 мм. Это наиболее распространенные в нашей стране параметры, однако существуют специальные листы и большей толщины, которые обладают повышенными теплоизолирующими и несущими характеристиками. Стоит отметить, что особенностью российского рынка является использование тонких листов – до сих пор лидирующее место занимает лист 4 мм, тогда как в европейских странах – 25 мм. Определяющим фактором выбора листа в России является цена, а не долгосрочная перспектива. Так, в Европе очень важный параметр выбора – коэффициент теплопроводности. Чем толще лист, тем меньше тепла он проводит. Соответственно рассчитываются затраты на энергию (обогрев, охлаждение) для данного объекта на 10 лет вперед (стандартный гарантийный срок на сотовый поликарбонат). Поэтому европейскими производителями уже выпускаются панели толщиной 50–60 мм, в то время как у нас в стране при наличии технических возможностей по выпуску листов толщиной свыше 25 мм данный вид продукции спроса не находит. Условно можно выделить следующие основные области применения сотовых поликарбонатных листов в зависимости от их толщины:

  • 4 мм – парники и небольшие козырьки, рекламные конструкции (выставочные стенды и витрины);
  • 6-8 мм – материал широкого применения (козырьки и навесы, парники и теплицы, перегородки и т.д.);
  • 10 мм – для сплошного остекления вертикальных и частично горизонтальных поверхностей (зенитные фонари, шумозащитные барьеры для автомагистралей);
  • 16-25 мм – светопрозрачные крыши.

Говоря о толщине панелей, следует отметить, что панели толщиной 4 мм не являются конструкционным материалом и не предназначены для создания светопрозрачных крыш и навесов, особенно в регионах с высокими снеговыми либо ветровыми нагрузками, в таких как, например, Сибирь или Дальний Восток. Основная область применения подобных панелей - рекламные щиты, световые короба, а также различного рода вывески и надписи, также из них изготавливаются арочные конструкции с малыми радиусами изгиба. Для использования в архитектурных целях рекомендуются материалы от 6 мм и выше. Энциклопедия Кронос. Архивировано из первоисточника 27 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.

Характеристики сотового поликарбоната

Применение сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат применяется в строительстве и архитектуре, когда требуется высокая степень термоизоляции, а также светопропускание, максимальная прочность и устойчивость к высоким нагрузкам. Применение сотового поликарбоната вместо стекла оправдано в тех случаях, когда необходима повышенная прочность и устойчивость к вибрациям/ударам. Мало пригоден в качестве оконного стекла, из-за рассеивания света на перегородках. Применяется для покрытия теплиц, кровельного покрытия небольших строений (зимних садов, летних кафе и т. д.).

Область применения сотового поликарбоната:

  • светопропускающая кровля
  • остекление крыш, стен и витражей
  • арочные перекрытия, козырьки, навесы
  • световые (зенитные)фонари
  • АЗС, автостоянки, автовокзалы, автобусные остановки
  • бассейны, спортивные сооружения
  • ограждения, внутренние и шумозащитные перегородки
  • подвесные светорассеивающие потолки
  • остекление межкомнатных дверей, балконов
  • перегородки в ванной и душе
  • теплицы
  • оранжереи
  • зимние сады
  • выставочные стенды
  • павильоны
  • витрины
  • наружная световая реклама

Область применения сотовых поликарбонатных листов в зависимости от их толщины:

  • 4мм — парники и навесы, рекламные конструкции (выставочные стенды и витрины);
  • 6мм — материал широкого применения (козырьки, теплицы, витражи);
  • 8мм — материал широкого применения (перегородки, козырьки, теплицы, крыши);
  • 10мм — для сплошного стекления вертикальных и частично горизонтальных поверхностей (зенитные фонари, шумозащитные барьеры для автомагистралей);
  • 16мм — крыши над большими пролетами (здания, сооружения), для больших нагрузок.
  • 20мм — остекление стадионов, спортивных сооружений, бассейнов, пешеходных переходов, покрытие автостоянок, мансардные окна и остекление балконов
  • 25мм — зенитные фонари, остекление и перекрытие торговых, офисных и производственных зданий, оранжереи, зимние сады, офисные перегородки, остекление и покрытие железнодорожных вокзалов и аэропортов
  • 32мм — элементы кровли с особыми требованиями, для больших нагрузок.

Уход и эксплуатация

Для очистки листов от загрязнения или удаления с поверхности материала скопившейся на нем во время эксплуатации пыли и грязи, рекомендуется использовать мягкую ткань или губку, предварительно намочив ее в теплой мыльной воде или растворе моющего средства . Нельзя использовать при чистке средства, содержащие:

  • соли
  • щёлочи
  • альдегиды
  • эфиры
  • хлор
  • метанол и изопропанал

Также нельзя для очистки пользоваться острыми предметами, т.к. это может привести к повреждению УФ защиты на поверхности листа и, как следствие, к уменьшению его срока службы. Технические условия ТУ 2256-001-54141872-2006. Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 2 февраля 2012.


Поликарбонаты — группа термопластов, сложные полиэфиры угольной кислоты и двухатомных спиртов общей формулы (-O-R-O-CO-)n. Наибольшее промышленное значение имеют ароматические поликарбонаты, в первую очередь, поликарбонат на основе Бисфенола А, благодаря доступности бисфенола А, синтезируемого конденсацией фенола и ацетона.

Содержание

Методы синтеза

Синтез поликарбоната на основе бисфенола А проводится двумя методами: методом фосгенирования бисфенола А и методом переэтерификации в расплаве диарилкарбонатов бисфенолом А.

В случае переэтерификации в расплаве в качестве исходного сырья используется дифенилкарбонат, реакцию проводят в присутствии щелочных катализаторов (метилат натрия), температуру реакцинной смеси повышают ступенчато от 150 до 300 °C, реакцию проводят в вакуумированных реакторах периодического действия при постоянной отгонке выделяющегося в ходе реакции фенола. Полученный расплав поликарбоната охлаждают и гранулируют. Недостатком метода является относительно небольшая молекулярная масса (до 50 КДа) получаемого полимера и его загрязнённость остатками катализатора и продуктов термодеструкции бисфенола А.

Фосгенирование бисфенола А проводят в растворе хлоралканов (обычно — хлористого метилена CH2Cl2) при комнатной температуре, существует две модификации процесса — поликонденсация в растворе и межфазная поликонденсация:

При поликонденсации в растворе в качестве катализатора и основания, связывающего выделяющийся хлороводород используют пиридин, гидрохлорид пиридина, образующийся в ходе реакции, нерастворим в хлористом метилене и по завершении реакции его отделяют фильтрованием. От остаточных количеств пиридина, содержащегося в реакционной смеси, избавляются отмыванием водным раствором кислоты. Поликарбонат высаждают из раствора подходящим кислородсодержащим растворителем (ацетоном и т. п.), что позволяет частично избавиться от остаточных количеств бисфенола А, осадок сушат и гранулируют. Недостатком метода является использование достаточно дорогого пиридина в больших количествах (более 2 молей на моль фосгена).

В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.

Переработка

При переработке поликарбонатов применяют большинство методов переработки и формовки термопластичных полимеров: литьё под давлением (производство изделий), выдувное литьё (разного рода сосуды), экструзию (производство профилей и плёнок), формовку волокон из расплава. При производстве поликарбонатных плёнок также применяется формовка из растворов - этот метод позволяет получать тонкие плёнки из поликарбонатов высокой молекулярной массы, формовка тонких плёнок из которых затруднена вследствие их высокой вязкости, в качестве растворителя обычно используют метиленхлорид.

Российская номенклатура марок

Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид

ПК-[метод переработки][модификаторы в составе]-[ПТР],

  • ПК - поликарбонат
  • Рекомендованный метод переработки:
    • Л – переработка литьем под давлением
    • Э – переработка экструзией
    • Т – термостабилизатор
    • С – светостабилизатор
    • О – краситель

    В Советском Союзе до начала 90х годов прошлого века выпускался поликарбонат "дифлон" [1] , в настоящее время, с 2009 года, запущен в эксплуатацию цех завода ОАО "КазаньОргСинтез" по производству отечественного поликарбоната новой номенклатурной линейки:

    ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в наст. вр. РС-003 или РС-005;

    ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в наст. вр. РС-007;

    ПК-3 - низковязкая марка, ПТР=7÷12, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-12, в наст. вр. РС-010;

    ПК-5 - медицинского назначения, в наст. вр. используются марки медицинского назначения импортных материалов;

    ПК-6 - светотехнического назначения, в наст. вр. по светопропусканию подходят практически любые марки импортных и отечественных материалов;

    ПК-НКС - стеклонаполненный, в дальнейшем заменен на ПК-ЛСВ-30, в наст. вр. ПК-ЛСТ-30;

    ПК-М-1 - повышенные антифрикционные свойства, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

    ПК-М-2 - повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость, аналогов по наст. вр. - нет;

    ПК-М-3 - может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

    ПК-С3, ПК-ОД - самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в наст. вр. ПК-ТС-16-ОД;

    Мировое производство

    Поликарбонаты являются крупнотоннажными продуктами органического синтеза, мировые производственные мощности в 2006 г. составляли более 3 млн. тонн в год. Основные производители поликарбоната (2006 г.) [2] :

    Производитель Объем производства Торговые марки
    Bayer Material Science AG 900 000 т/год Makrolon, Apec, Bayblend, Makroblend [3]
    Sabic Innovative Plastics 900 000 т/год Lexan
    Samyang Busines Chemicals 360 000 т/год Trirex [4]
    Dow Chemical / LG DOW Polycarbonate 300 000 т/год Calibre [5]
    Teijin 300 000 т/год Panlite [6]
    Всего 3 200 000 т/год

    Применение

    Благодаря высокой прочности и ударной вязкости (250—500 кдж/м 2 ) применяются в качестве конструкционных материалов в различных отраслях промышленности, используются при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. При этом для улучшения механических свойств применяются и наполненные стекловолокном композиции.

    Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий; листовой ячеистый пластик применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также, материал используется, там где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть компьютеры, очки, светильники, фонари и т.д.


    Поликарбонаты — группа термопластов, сложные полиэфиры угольной кислоты и двухатомных спиртов общей формулы (-O-R-O-CO-)n. Наибольшее промышленное значение имеют ароматические поликарбонаты, в первую очередь, поликарбонат на основе Бисфенола А, благодаря доступности бисфенола А, синтезируемого конденсацией фенола и ацетона.

    Содержание

    Методы синтеза

    Синтез поликарбоната на основе бисфенола А проводится двумя методами: методом фосгенирования бисфенола А и методом переэтерификации в расплаве диарилкарбонатов бисфенолом А.

    В случае переэтерификации в расплаве в качестве исходного сырья используется дифенилкарбонат, реакцию проводят в присутствии щелочных катализаторов (метилат натрия), температуру реакцинной смеси повышают ступенчато от 150 до 300°C, реакцию проводят в вакуумированных реакторах периодического действия при постоянной отгонке выделяющегося в ходе реакции фенола. Полученный расплав поликарбоната охлаждают и гранулируют. Недостатком метода является относительно небольшая молекулярная масса (до 50 КДа) получаемого полимера и его загрязнённость остатками катализатора и продуктов термодеструкции бисфенола А.

    Фосгенирование бисфенола А проводят в растворе хлоралканов (обычно - хлористого метилена CH2Cl2) при комнатной температуре, существует две модификации процесса - поликонденсация в растворе и межфазная поликонденсация.

    При поликонденсации в растворе в качестве катализатора и основания, связывающего выделяющийся хлороводород используют пиридин, гидрохлорид пиридина, образующийся в ходе реакции, нерастворим в хлористом метилене и по завершении реакции его отделяют фильтрованием. От остаточных количеств пиридина, содержащегося в реакционной смеси, избавляются отмыванием водным раствором кислоты. Поликарбонат высаждают из раствора подходящим кислородсодержащим растворителем (ацетоном и т.п.), что позволяет частично избавиться от остаточных количеств бисфенола А, осадок осадок сушат и гранулируют. Недостатком метода является использование достаточно дорогого пиридина в больших количествах (более 2 молей на моль фосгена).

    В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.

    Переработка

    В процессе синтеза получают гранулированный поликарбонат, который в дальнейшем может перерабатываться методами литья под давлением или экструзией. В процессе экструзии может быть получен сотовый и монолитный поликарбонат.

    Монолитный поликарбонат — очень стойкий материал, он может применяться для изготовления пуленепробиваемого стекла. Свойства монолитного поликарбоната весьма схожи со свойствами полиметилметакрилата (известного также как акрил), но монолитный поликарбонат более прочен и более дорог. Этот чаще всего прозрачный полимер имеет лучшие характеристики светопроницаемости, чем традиционное стекло.

    Свойства и применение поликарбоната

    Поликарбонат (ПК, PC) обладает комплексом ценных свойств: прозрачностью, высокой механической прочностью, повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, незначительным водопоглощением, высоким электрическим сопротивлением и электрической прочностью, незначительными диэлектрическими потерями в широком диапазоне частот, высокой теплостойкостью, изделия из него сохраняют стабильность свойств и размеров в широком интервале температур (от -100 до +135°С).

    Перерабатывают поликарбонат всеми методами, известными для термопластов. Качество изделий из него зависит от наличия влаги в перерабатываемом материале, условий переработки и конструкции изделия.

    Перечисленные выше свойства поликарбоната обусловили его широкое применение во многих отраслях промышленности взамен цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. Благодаря высокой механической прочности, сочетающейся с малым водопоглощением, а также способности изделий из него сохранять стабильные размеры в широком интервале рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, электроизоляционных и конструкционных элементов приборов, корпусов электронной и бытовой техники и т.д.

    Высокая ударная вязкость в сочетании с теплостойкостью позволяет использовать поликарбонат для изготовления электроустановочных и конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях динамических, механических и тепловых нагрузок.

    Хорошие оптические свойства (светопроницаемость до 89%) обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей светофильтров, а высокая химическая стойкость и стойкость к атмосферным явлениям – для светорассеивателей ламп различного назначения, в т.ч. эксплуатирующихся на улице, и автомобильных фар. Также, поликарбонат широко применяется в строительстве в виде сотовых и монолитных панелей (сотовый поликарбонат и монолитный поликарбонат).

    Биологическая инертность поликарбоната и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым для пищевой промышленности. Из него изготавливают посуду для продуктов питания, бутылки различного назначения, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты (например, шоколадные формы) и т.д.

    В целом свойства поликарбоната соответствуют следующим величинам:

      — 1,20 г/см 3
    • Водопоглощение – 0,2%
    • Усадка – 0,5÷0,7%
    • Ударная вязкость по Изоду с надрезом – 84÷90 кДж/м 2
    • Ударная вязкость по Шарпи с надрезом – 40÷60 кДж/м 2
    • Температура применения — от −100°C до +125°C
    • Температура плавления около 250°C
    • Температура возгорания около 610°C равняется 1,585 ± 0,001
    • Способность к пропусканию света — около 90% ± 1%

    Из-за высокой ударопрочности поликарбоната лабораторные методы не позволяют произвести определение ударной вязкости по Шарпи, без надреза, поэтому в резльтатах испытаний обычно значится "нет разрыва" или "без разрушений". Тем не менее, сравнителный анализ ударной вязкости полученной по другим методам измерений и показателей для других пластиков позволяет оценить эту величину на уровне ~ 1 МДж/м 2 (1000 кДж/м 2 )

    Российская номенклатура марок поликарбоната

    Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид

    ПК-[метод переработки][модификаторы в составе]-[ПТР],

    • ПК - поликарбонат
    • Рекомендованный метод переработки:
      • Л – переработка литьем под давлением
      • Э – переработка экструзией
      • Т – термостабилизатор
      • С – светостабилизатор
      • О – краситель

      В Советском Союзе до начала 90х годов прошлого века выпускался поликарбонат "дифлон" [1] , марки:

      ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в наст. вр. используются высоковязкие марки импортных материалов;

      ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в наст. вр. используются средневязкие марки импортных материалов;

      ПК-3 - низковязкая марка, ПТР=7÷12, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-12, в наст. вр. используются низковязкие марки импортных материалов;

      ПК-4 - черный термостабилизированный, в наст. вр. ПК-ЛТ-18ОМ черного цвета;

      ПК-5 - медицинского назначения, в наст. вр. используются марки медицинского назначения импортных материалов;

      ПК-6 - светотехнического назначения, в наст. вр. по светопропусканию подходят практически любые марки импортных материалов;

      ПК-НКС - стеклонаполненный, в дальнейшем заменен на ПК-ЛСВ-30;

      ПК-М-1 - повышенные антифрикционные свойства, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

      ПК-М-2 - повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость;

      ПК-М-3 - может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

      ПК-С3, ПК-ОД - самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в наст. вр. ПК-ТС-16ОД;

      ПК-ОМ, ПК-ЛТ-12-ОМ, ПК-ЛТО-12 - непрозрачные и полупрозрачные материалы различных цветов, в наст. вр. ПК-ЛТ-18ОМ.

      Мировыми производителями выпускается несколько основных торговых марок поликарбоната общего назначения:

      Поликарбонаты - группа термопластов, сложные полиэфиры угольной кислоты и двухатомных спиртов общей формулы (-O-R-O-CO-)n Наибольшее промышленное значение имеют ароматические поликарбонаты, в первую очередь, поликарбонат на основе Бисфенола А, благодаря доступности бисфенола А, синтезируемого конденсацией фенола и ацетона.

      Ниже представлена структурная формула поликарбоната – эфира бисфенола А


      ПК – 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%.

      Его технико-экслпуатационные свойства:

      PC в 250 раз превышает ударопрочность кварцевого стекла и почти в 10 раз – плексигласа;

      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;

      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.

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

      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.

      Что касается химических свойств поликарбонатов, отмечается их устойчивость 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. Но в то же время поликарбонаты не очень устойчивы к щелочам, аминам, аммиаку, альдегидам, кетонам, этиловому спирту и т.д. Также поликарбонаты не устойчивы к ароматическим углеводородам, бензину, керосину, анилину, лакам, растворителям, толуолу, метиленхлориду (им склеивают ПК) и другим соединениям.

      Существуют следующие особенности эксплуатации поликарбонатов, обусловленные 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.

      В промышленности поликарбонаты получаются следующими способами:

      Обменным взаимодействием диарил- или диалкилкарбонатов (чаще диарилкарбонатов) с двухатомным фенолом

      Фосгенированием двухатомного фенола

      Реакцию дифенилкарбоната с двухатомными фенолом обычно проводят в расплаве при 150 - 300°С в отсутствие кислорода. Скорость реакции можно увеличить применением вакуума и перемешиванием реакционной массы. Использование в начале процесса избытка дифенилкарбоната способствует более полному протеканию реакции, что весьма существенно в случае применения диана, который при температуре выше 180°С может разлагаться. Катализатором реакции являются оксиды и гидроксиды щелочных металлов, оксиды цинка, свинца и другие, которые добавляются 0,0001 – 0,1% от массы поликарбоната. Высокая вязкость расплава препятствует получению поликарбоната высокой молекулярной массы: обычно для полимера, синтезируемого этим методом, она не превышает 50000.

      Недостатком метода является необходимость проведения процесса при высоких температурах, в вакууме, а также получение полимера с ограниченной молекулярной массой; достоинством – отсутствие растворителя, возможность получения полимера с низким содержанием примесей и, следовательно, с более высокими термостойкостью и диэлектрическими показателями.

      Наибольшее распространение получил способ прямого фосгенирования гидрокислосодержащих соединений, который можно осуществлять в нескольких вариантах: 1) как межфазный процесс; 2) в среде пиридина; 3) в смеси пиридина с другим, более дешевым, растворителем. Наиболее экономичным и широко применяемым является способ межфазной поликонденсации. По этому способу фосген пропускают через водный щелочной раствор бисфенола и органический растворитель. Реакцию проводят при 20 - 25°С и перемешивании. Катализаторами процесса являются четвертичные аммониевые основания, ацетат натрия, третичные амины и их соли, триэтилфосфин и другие.

      Далее обратимся к процессу производства поликарбоната. Технологический процесс получения дифлона межфазной поликонденсацией состоит из стадий фосгенирования диана, промывки раствора полимера, высаждения полимера, выделения его из суспензии, сушки и регенерации растворителей и осадителей. Так, схема производства поликарбоната (дифлона) периодическим способом представлена ниже:


      1 – реактор поликонденсации

      2 – аппарат для растворения дифенилолпропана

      3 – фильтр сетчатый

      6 – аппарат для обезвоживания

      7 – насадочная колонна

      10 – весовой мерник

      Водно-щелочной раствор дифенилолпропана из аппарата для растворения 2 подается в реактор 1. Туда же вводят метиленхлорид и катализатор и при 20 - 25°С пропускают газообразный фосген. Реактор охлаждают холодной водой. Образующийся полимер растворяется в метиленхлориде. Содержимое реактора в виде вязкого раствора поступает в декантатор-промыватель 5 (где промывается водой и раствором соляной кислоты), а затем в аппарат 6 для обезвоживания. Пары воды, пройдя насадочную колонну 7, конденсируются в холодильнике-дефлегматоре 8 и поступают в сборники водного слоя. Раствор полимера поступает в аппарат 9 и высаживается осадителем (метанол и ацетон). Суспензия поликарбоната фильтруется на фильтре 11 (барабанный и нутч-фильтр). Смесь растворителя и осадителя подается на регенерацию, а порошок полимера – в сушилку 12, затем в гранулятор 13.

      Далее рассмотрим производство поликарбоната непрерывным способом:


      2 – аппарат для приготовления раствора дифенолята натрия

      6, 7, 8 – реакторы поликонденсации

      9, 11 – флорентийские сосуды

      10 – промывная колонна

      12 – напорная емкость

      13 – ректификационная колонна

      18 – высадительная колонна

      Дифенолопропан из бункера-дозатора 1 подается в аппарат 2, где при перемешивании готовится водный раствор дифенолята натрия. Раствор из сборника 3 через дозатор 4 непрерывно поступает в реактор 6 каскада реакторов. Сюда же подается метиленхлорид и фосген. Образующийся низкомолекулярный поликарбонат перетекает в реактор 7. В реактор 8 каскада (для повышения молекулярной массы) подается катализатор (алкиларилхлорид аммония). Во всех реакторах поддерживается температура 30°С. Из реактора 8 реакционная масса поступает на отстаивание и отделение от водного раствора щелочи во флорентийский сосуд 9. Раствор поликарбоната в метиленхлориде промывается простой и подкисленной водой в промывной колонне 10, поступает во флорентийский сосуд 11, отделяется от воды и через напорную емкость 12 поступает в колонну 13 для освобождения от остатков воды. В колонне отгоняется азеотропная смесь вода – метиленхлорид, пары которой поступают в дефлегматор 14 и конденсируются. Обезвоженный раствор поликарбоната охлаждается в холодильнике 15, отфильтровывается на фильтре 16 и поступает либо на высаждение полимера, либо на расфасовку. При высаждении лак подогревается в теплообменнике 17 до 130°С и под давлением 6,0 Мпа впрыскивается в высадительную колонну 18. Здесь за счет снижения температуры паров метиленхлорида до 40°С и уменьшения давления до атмосферного происходит испарение метиленхлорида и отделение поликарбоната в виде порошка, который далее поступает на грануляцию.

      Преимуществами синтеза поликарбоната межфазной поликонденсации являются проведение реакции при низкой температуре с применением только одного растворителя, возможность получения весьма высокомолекулярного полимера; недостатками – необходимость промывания раствора полимера большими количествами воды, большее содержание примесей. Поликарбонаты выпускают термостабилизированными и нестабилизированными. В качестве стабилизаторов применяют оксиды и гидроксиды арилолова, фосфорорганические соединения, силикаты свинца, цинка и другие.

      В зависимости от необходимых свойств и способов производства различают некоторые марки поликарбонатов:

      Литьевые марки поликарбонатов

      Литьевые марки поликарбонатов предназначены для формования изделий методом литья под давлением. Этим методом получают изделия от нескольких граммов до нескольких килограммов с толщиной стенок 1 – 20 мм (чаще 3 – 6 мм).

      Стандартные литьевые марки – могут обладать термостойкостью, стойкостью к УФ. Некоторые марки, относящиеся к данной категории, могу иметь разрешение для контактов с пищевыми продуктами, медицинскими препаратами.

      Специальные литьевые марки – данные марки могут обладать устойчивостью к гамма-излучению (для медицинского оборудования), отражающей способностью (отражатели в автооптике), химической стойкостью и другое.

      Оптические литьевые марки – обладают высоким светопропусканием, УФ стабильностью, могут обладать как высокой, так и средней текучестью. Кроме того, некоторые марки сочетают адгезию к износостойким покрытиям типа силиконовых. Также в данной категории марок выпускаются марки с УФ-фильтром для производства очков и линз.

      В ряде литьевых марок можно отдельно выделить категории, предназначенные для выдувного литья.

      Экструзионные марки поликарбонатов

      Стандартные экструзионные марки – обладают свойствами, присущими поликарбонату, и используются для производства всех экструзионных изделий поликарбонатов. При этом основное использование изделий из данных марок поликарбонатов – внутренняя отделка транспорта.

      Специальные экструзионные марки – обладают погодостойкостью, высокой УФ-стойкостью. Предназначены для наружных деталей сооружений.

      Также выделяют экструзионно-литьевые марки поликарбонатов.

      Касаемо области применения ПК, следует отметить, что они применяются в тех случаях, когда материал должен иметь высокую механическую прочность, теплостойкость, стабильность размеров, хорошие электроизоляционные свойства. Поликарбонаты применяют для получения прочных пленок, лаков, литьевых масс. Их используют в качестве конструкционного материала для изготовления шестерен, подшипников, болтов, гаек, корпусов счетных машин, труб, кранов и других изделий. Раньше применялись в производстве кино- и фотопленки, сейчас – электро- и радиодеталей, покрытий упаковочного материала. Из поликарбонатов можно изготавливать смотровые окна, линзы, клеевые композиции, способные сохранять прочность в широком интервале температур. Поликарбонаты находят применение в медицине (шприцы, зубные протезы, контейнеры для плазмы крови и т.п.), в производстве кухонной утвари и многих других областях.


      Поликарбонат - относится к классу синтетических полимеров - линейный полиэфир угольной кислоты и двухатомных фенолов. Они образуются из соответствующего фенола и фосгена в присутствии оснований или при нагревании диалкилкарбоната с двухатомным фенолом при 180-300 0С.

      Поликарбонаты — бесцветная прозрачная масса с температурой размягчения 180-300 0С (в зависимости от метода получения) и молекулярной массой 50000-500000. Имеют высокую теплостойкость - до 153 0С. Термостойкие марки (PC-HT), представляющие собой сополимеры, выдерживают температуру до 160-205 0С. Обладает высокой жесткостью в сочетании с очень высокой стойкостью к ударным воздействиям в том числе при повышенной и пониженной температуре. Выдерживает циклические перепады температур от -253 до +100 0С. Базовые марки имеют высокий коэффициент трения. Рекомендуется для точных деталей. Имеет высокую размерную стабильность, незначительное водопоглощение. Нетоксичен. Подвергается стерилизации. Имеет отличные диэлектрические свойства. Допускает пайку контактов. Обладает хорошими оптическими свойствами. Чувствителен к остаточным напряжениям. Детали с высокими остаточными напряжениями легко растрескиваются при действии бензина, масел. Требует хорошей сушки перед переработкой.

      Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к большинству неинертных веществ, что дает возможность применять его в агрессивных средах без изменения его химического состава и свойств. К таким веществам относятся минеральные кислоты даже высоких концентраций, соли, насыщенные углеводороды и спирты, включая метанол. Но следует также учитывать, что ряд химических соединений оказывают на материал ПК разрушающее действие (среди полимеров не много таких, которые стойко выдерживают контакт с ними). Этими веществами являются щелочи, амины, альдегиды, кетоны и хлорированные углеводороды (метиленхлорид используют для склеивания поликарбоната). Материал частично растворим в ароматических углеводородах и сложных эфирах.

      Несмотря на кажущуюся устойчивость поликарбоната к таким химическим соединениям, при повышенных температурах и в напряженном состоянии листового материала (изгиб, например) они будут действовать как трещинообразователи. Это явление повлечет за собой нарушение оптических свойств поликарбоната. Причем максимальное трещинообразование будет наблюдаться в местах наибольших изгибных напряжений.

      Еще одной отличительной чертой поликарбоната является высокая проницаемость для газов и паров. Когда требуются барьерные свойства (например, при ламинировании и применении декоративных виниловых пленок средней и большой толщины от 100 до 200 мкм), необходимо на поверхность поликарбоната предварительно нанести специальное покрытие.

      Поликарбонат - не имеет аналогов по механическим свойствам среди применяемых в настоящее время полимерных материалов. Он сочетает такие свойства, как высокая термостойкость, уникальная ударопрочность и высокая прозрачность. Его свойства мало зависят от изменений температуры, а критические температуры, при которых этот материал становится хрупким, находятся вне диапазона возможных отрицательных температур эксплуатации.

      Характеристики марочного ассортимента
      (минимальные и максимальные значения для промышленных марок)

      Наименование показателей (при 23 0С)

      ПК термостойкий ПК-НТ

      Ударная вязкость по Шарпи (образец с надрезом), кДж/м2 Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом Коэффициент светопропускания для прозрачных марок (3 мм), %


      Выдающимся свойством ПК пленки является ее размерная стабильность, она совершенно непригодна в качестве усадочной пленки; нагревание пленки до 150 °С (т.е. выше точки размягчения) в течение 10 мин. дает усадку всего 2%. ПК легко сваривается как импульсным, так и ультразвуковым способами, а также обычной сваркой горячими электродами. Пленку легко формовать в изделия, при этом возможны большие степени вытяжки с хорошим воспроизведением деталей форм. Хорошую печать можно получить разными методами (шелкографии, флексографии, гравировки).

      Промышленные способы получения

      Основными промышленными способами получения поликарбонатов являются:

      фосгенирование бисфенолов в органическом растворителе в присутствии третичных органических оснований, связывающих соляную кислоту — побочный продукт реакции (способ поликонденсации в растворе);

      фосгенирование бисфенолов, растворенных в водном растворе щелочи, на поверхности раздела фаз в присутствии каталитических количеств третичных аминов (способ межфазной поликонденсации);

      переэтерификация ароматических эфиров угольной кислоты (диарилкарбонатов) бисфенолами (способ поликонденсации в расплаве).

      Большинство производителей поликарбоната использует технологию получения полимера с использованием фосгена и бисфенола А. Новые разработки и технологии отошли от использования фосгена.

      Способ поликонденсации в растворе (в среде пиридина или смеси пиридина с метиленхлоридом) и способ межфазной поликонденсации (одна фаза — водно-щелочной раствор бисфенола, другая фаза — метиленхлорид, гептан, дибутиловый эфир и другие растворители, не смешивающиеся с водой) осуществляются при невысокой температуре и дают возможность получать поликарбонат с различными значениями молекулярной массы. Но в каждом из них применяются разбавленный растворы компонентов и поэтому приходится пользоваться аппаратурой большого объема, регенерировать органические растворители и подвергать очистке промывные воды.

      фара из поликарбоната

      Способ переэтерификации обеспечивает получение поликарбонатов повышенной чистоты и не нуждается в применении растворителей, но он обладает меньшей универсальностью в сравнении с предыдущими способами (получается поликарбонат с невысокой молекулярной массой), протекает только при высоких температурах (250-300 0С) и при использовании особо чистых компонентов, что значительно удорожает сырье.

      Экономическое сравнение всех способов производства поликарбонатов показывает, что наиболее экономичным является способ межфазной поликонденсации. В этом случае процесс получения поликарбонатов является двухстадийным. На первой стадии образуется олигомерный продукт с концевыми группами хлоругольной кислоты, который на второй стадии участвует в дальнейшей реакции поликонденсации и превращается в полимер.

      Большинство фирм — продуцентов поликарбонатов используют свой собственный запатентованный процесс производства (они базируются преимущественно на использовании в качестве исходного сырья либо фосгена, либо бисфенола-А). Новейшие технологии ориентируются на нефосгенный способ выпуска.

      Технология переработки

      Поликарбонаты перерабатывают всеми методами, используемыми для переработки термопластов, в т. ч. методами холодного формования (штамповкой, прокатом, клепкой, вытяжкой). Температура переработки 513-573 К, вязкость расплава высокая по сравнению с вязкостью расплавов других полимеров. Изделия можно сваривать, склеивать, точить, сверлить, фрезеровать, пилить, резать, шлифовать, полировать, соединять одно с другим заклепками и гвоздями.

      Области применения поликарбоната

      Перечисленные выше свойства поликарбоната обусловили его широкое применение во многих отраслях взамен цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. Благодаря высокой механической прочности, сочетающейся с малым водопоглощением, а также способности изделий из него сохранять стабильные размеры в широком диапазоне рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, корпусов фотоаппаратов, шаблонов, шестерен, втулок и т. д.

      Высокая ударная вязкость в сочетании с теплостойкостью позволяет использовать поликарбонат для изготовления электроустановочных и конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях динамических, механических и тепловых нагрузок.

      Хорошие диэлектрические свойства ПК дают возможность изготавливать из него детали электронных аппаратов и цветных телевизоров, каркасы для катушек, клеммные панели, корпуса и крышки батарей, телефонные аппараты, корпуса электро-инструментов, конденсаторов, электроизоляторов, многоконтактные штепсельные разъемы, реле времени, аппаратуру для телесвязи и др.

      посуда из поликарбоната

      Хорошие оптические свойства обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей светофильтров, светорассеивающих колпаков, панелей шахтных светильников, фар машин, дорожной сигнализации, фонарей, телефонных дисков.

      Биологическая инертность ПК и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым в медицине для изготовления чашек Петри, фильтров, сосудов для крови, корпусов бормашин, зубных протезов и т. д. Из него можно изготавливать посуду для пищевых продуктов, молочные бутылки, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты, трубы для транспортирования фруктовых соков, пива, вина, молока, детали холодильников, стиральных и посудомоечных машин, кофеварок и др.

      Поликарбонат широко используют в машиностроении (пневмостаканы, сепараторы, втулки, вкладыши, шестерни и т. д.), в судостроении (судовая трубопроводная аппаратура, клапаны, фильтры и пр.), в автомобильной промыш-ленности (крышки, колпаки, сигнальные лампы и линзы фонарей, защитные решетки, колеса, корпуса задних фар автомобилей и т. д.). Из поликарбоната изготавливают корпуса киносъемочных камер, фотокамер и биноклей. Обшивку и переднюю панель таксофонов выполняют из листового поликарбоната.

      Из поликарбонатов изготавливают упаковку для пищи, используемую при повышенных температурах. Перспективные области применения - пакеты, стерилизуемые в автоклавах и упаковки для микроволновых печей, упаковка медицинских изделий. ). Из поликарбоната формуют разогреваемые подносики с готовыми блюдами (упаковка типа “кипяти-в-упаковке”). В обоих случаях используют его высокую теплостойкость.

      Структура потребления поликарбонатов

      Сферы потребления поликарбонатов

      Доля в общем потреблении, %


      Применение сотового поликарбоната

      сотовый поликарбонат
      За последние годы сотовый поликарбонат получил широкое распространение. Изначально листовой материал необычного сечения (многоперегородчатый) был разработан для устойчивых к градобитию и снеговым нагрузкам кровельных конструкций - прочных, прозрачных и одновременно с этим легких. Благодаря высокой вязкости, ПК можно изгибать в холодном состоянии, руководствуясь такими показателями, как минимально возможный радиус сгибания и требуемая для необходимого изгиба толщина сотового материала.

      Уникальные свойства сотового поликарбоната дали возможность выйти далеко за рамки общепринятой области применения.

      На сегодняшний день сотовый ПК может служить не только для кровельного и вертикального остекления зданий, парников, зимних садов и витрин, но и для изготовления различного рода защитных и декоративных, плоских и профильных перегородок, а также различных элементов с внутренней подсветкой. Разнообразие декораций интерьеров может быть обеспечено не только фантазией дизайнера, но и правильно подобранным цветом материала. В стандартную производственную программу обычно входят три основные модификации - прозрачный бесцветный, прозрачный дымчато-коричневый («бронза») и молочно-белый («молоко», «опал») поликарбонат. Любой тип освещения (люминесцентные лампы, лампы накаливания и пр.) при удачном расположении источника дает возможность получить нестандартные световые эффекты за счет многократного преломления света во внутренних секциях сотового листа.

      В случае использования в световой рекламе молочно-белого ПК, несмотря на неоднородность материала, при некотором навыке и опыте можно добиться равномерной освещенности. При изготовлении световых коробов больших форматов достоинства поликарбоната также окажутся на лицо. Во-первых, лицевую сторону такого короба можно сделать из одного куска, не прибегая к склеиванию или дополнительному профильному креплению освещаемой поверхности (поставляемые габаритные размеры листа - 2,1х6,0 м). Во-вторых, конструкция надежно сохранится даже в результате нанесения ей преднамеренного или случайного ущерба.

      Технология сотового поликарбоната появилась за рубежом около 10 лет назад и успела завоевать популярность во всем мире. В России и Украине поликарбонат появился чуть позже -около 7 лет назад и использовался в основном для изготовления рекламных щитов, световых коробов, вывесок, козырьков, объемных букв и др. рекламного оборудования. Например, из поликарбоната изготавливаются рекламные шиты, устанавливаемые над эскалаторами в метро.

      Основной вопрос, который задают потребители, это вопрос пожарной и санитарной безопасности используемых материалов. Ведь зачастую тот или иной вид стекла является частью конструкции, находящейся в прямом контакте с людьми, в том числе и детьми, когда вредные для здоровья выделения исключены категорически Поликарбонатные стекла наилучшим образом удовлетворяют перечисленным требованиям. По результатам испытаний, проведенных российскими органами сертификации, ячеистые стекла из ПК являются гигиенически безопасными, то есть не содержат дифенилпропана, формальдегида, а растворители присутствуют в концентрации в 50 раз меньшей предельно допустимой. Тесты проводились дважды: в дистиллированной воде и на предмет выделения в воздух при температуре 20 и 40 градусов. Суммарный показатель токсичности составил в обоих случаях менее единицы. (Приведенные данные равным образом относятся и к компактному или монолитному поликарбонатному стеклу, речь о котором пойдет ниже).

      ПК линзы

      Применение монолитного поликарбоната

      Ударостойкий, прозрачный, пожаробезопасный. Поликарбонат является общепризнанным лидером среди антивандальных пластиков. Ударопрочность поликарбоната в 250 раз превышает ударопрочность обычного стекла и почти в 10 раз ударопрочность органического (акрилового) стекла.

      В технических характеристиках на листовой поликарбонат напротив слова "ударопрочность" в графе "значение показателя" Вы, скорее всего, обнаружите "не бьется" или "не разрушается". И это действительно так. Именно поэтому поликарбонат используется в качестве защитного антивандального остекления - самолетов, катеров, поездов, общественного транспорта, переходов на МКАД, автобусных остановок и телефонных будок, прозрачных ограждений в зоопарках, остекления в залах ожидания, музеях и т.д.

      Из поликарбоната делают борта хоккейных площадок, кабинки подвесных канатных дорог, формуют прозрачные щиты для полицейских и защитные мотоциклетные шлемы. Монолитный поликарбонат широко применяется в качестве светопропускающего покрытия и остекления различных сооружений, для изготовления зенитных фонарей, осветительного оборудования, перегородок.

      В производстве наружной рекламы при повышенных требованиях к ударопрочности материала также используется поликарбонат (объемные буквы с внутренней подсветкой, полнообъемные модели рекламируемого изделия, вывески и т.д.). Любые изделия, выполненные из монолитного поликарбоната, будут надежно защищены от любых проявлений вандализма.

      Поликарбонату принадлежат и еще три неоспоримые "пальмы первенства": Во-первых - это самый морозостойкий среди пластиков. Он может применяться при температурах до -50 0С без нагрузки и до -40 0С с нагрузкой, в том числе и ударной (что особенно важно). Во-вторых, поликарбонат пожаробезопасен, т.к. это - трудновоспламеняемый самозатухающий материал. И, в-третьих, поликарбонат - самый теплостойкий среди прозрачных пластиков, максимальная температура его эксплуатации +120 0С.

      Статьи публикуются с разрешения автора и обязательным указанием ссылки на источник

      Редакция оплачивает на договорной основе
      технические статьи, маркетинговые отчеты, рецептуры, обзоры рынка
      и другую отраслевую информацию и права не ее размещение

      Приглашаем специалистов к сотрудничеству в качестве внештатных авторов и консультантов!

      Читайте также: