Что такое поликарбонат: особенности, технические характеристики и специфика выбора подходящего материала

В индустриальном и частном строительстве полимерные изделия стали применять еще в 70е прошедшего столетия. Полувековая практика доказала и на деле подтвердила многочисленные преимущества использования синтетической продукции. Однако не все еще знакомы с ее вескими приоритетами.

Более того, есть люди, вообще не представляющие, что такое поликарбонат, какими техническими характеристиками и технологическими плюсами он привлекает строителей, как в конструкциях и сооружениях работает совсем не новый, но не всем еще известный материал.

Чтобы получить полноценные ответы на интересующие вопросы, стоит разобраться со спецификой полимерного продукта и особенностями его производства.

Содержание

Разновидности строительного поликарбоната

Популярность и востребованность поликарбоната в строительстве обоснована рядом приоритетных качеств, свойственных только полимерным материалам. Его необычайная легкость сочетается с достаточно высокой прочностью и с устойчивостью к ряду внешних воздействий.

Полимерный листовой материал активно вытесняет хрупкое и тяжелое силикатное стекло. Его гораздо активнее и охотнее применяют в остеклении строительных конструкций.

Используя поликарбонат, обустраивают террасы и оранжереи, сооружают навесы, козырьки над входными группами и крыши беседок. Служит кровельным покрытием, светопроводящим элементом панорамных окон, облицовкой стен.

Поликарбонат в отличие от стекла может держать довольно внушительную нагрузку без растрескивания и деформаций. Он подходит для перекрытия больших пролетов, не создает рискованных ситуаций, возникающих при разрушении масштабного панорамного остекления.

Материал синтетического происхождения не требует крайне бережного отношения во время транспортировки, доставки к месту работы и производства монтажных работ. Прост в обработке, не создает осложнений в раскрое. Во время работы с ним практически не бывает не пригодных для дальнейшего применения отходов и испорченных кусков.

По структурным показателям листовой поликарбонат делят на два подвида, это:

• Монолитный. Материал с монолитной структурой и равными характеристиками по всей толщине. На срезе лист выглядит как привычное нам стекло, но отличается в 200 раз большей прочностью. Гнется, правда до заданных производителем пределов.
• Сотовый. Материал с характерными «сотами», если смотреть на его срез. По сути, это два тонких листа, между которыми расположены дистанционные продольные перегородки. Они-то и формируют сотовую структуру, а также служат ребрами жесткости.

Обе разновидности подходят для формирования округлых поверхностей, что совершенно невозможно при использовании стекла. Но желающим реализовать интересную идею следует учитывать радиус изгиба, который обязательно указывается изготовителем материала в технической документации.

Получают оба вида материалов в результате поликонденсации двух химических компонентов: хлорангидрита дефинилопропана и угольной кислоты. Создается в итоге вязкая пластичная масса, из которой формируется монолитный или сотовый поликарбонат.

Для того чтобы получить полноценное представление об обеих разновидностях, разберемся со спецификой их производства и особенностями применения.

Монолитные поликарбонатные листы

Исходный материал для производства монолитного термопластического полимера поставляется в формате гранул. Изготовление проводится по экструзионной технологии: загружают гранулы в экструдер, где его перемешивают и расплавляют.

Размягченная равномерная массы продавливается через фильеру экструдера — плоскощелевое устройство, на выходе из которого получается полимерная плита равной толщины во всех точках. Толщина плитного поликарбоната варьирует от 1,5 мм до 15,0 мм. Одновременно с толщиной плите придают требующиеся габариты.

Монолитные полимерные плиты выпускают в обширном ассортименте, они отличаются:

• По светопроводящим качествам. Бывают прозрачными, пропускающими до 90% светового потока, и матовыми, практически не проводящими свет.
• По рельефу. Бывают плоскими и волнистыми. Полимерный прозрачный и не проводящий свет шифер это одна из разновидностей монолитного поликарбоната.
• По цвету. В предложенном покупателям изобилии торговых позиций есть материалы разнообразного колера.

Среди положительных качеств монолитного поликарбоната значится нулевое влагопоглощение. Он совсем не впитывает атмосферную воду и бытовые испарения, потому не гинет и не создает условия для расселения грибковых колоний.

Монолитный вариант не боится низких и высоких температур, отлично работает в широком диапазоне. В жаркую погоду, как и все полимеры, склонен к линейному расширению, что требуется в обязательном порядке учитывать при проектировании и проведении монтажных работ.

Сотовые поликарбонатные панели

Производство сотового полимерного материала отличается от изготовления монолитного собрата только формой фильеры. При продавливании через нее создается многослойный материал с длинными продольными каналами малого сечения.

В сформированных фильерой каналах находится воздух, благодаря чему существенно увеличиваются изоляционные качества полимерного продукта, вместе с тем значительно уменьшается вес.

Позиции из сотового ассортимента различаются:

• По общей толщине панели. В распоряжении архитекторов и дизайнеров сейчас есть сотовый материал толщиной от 4,0 мм до 30,0 мм. Естественно, чем толще лист, тех хуже он гнется и меньше подходит для формирования округлых плоскостей.
• По цвету и светопроводящим качествам. Ввиду особенностей структуры сотовый поликарбонат не может проводить более 82 % световых лучей. Колоритная гамма не уступает монолитной номенклатуре.
• По числу слоев и форме сот. Слоев в сотовой панели может быть от 1го до 7ми. Ребра жесткости, являющиеся одновременно с тем дистанционными элементами и стенками воздушных каналов, могут располагаться строго перпендикулярно к верхней и нижней поверхности листа или быть к ним же под углом.

Созданные ребрами-перемычками каналы можно смело отнести как к плюсам материала, так и к его минусам. Несмотря на совершенную неспособность самого поликарбоната впитывать воду, они как раз наоборот, могут «подсасывать» влагу из расположенных рядом грунтов и растений, запросто пропускают в себя бытовые испарения.

Для того чтобы в каналы не проникала вода, которая, кстати, ощутимо снижает приоритетные изоляционные качества сотового поликарбоната, при выполнении монтажных работ их следует закрывать гибкими профилями – линейными монтажными деталями. Их применяют как для защиты края, так и для соединения смежных листов в одну конструкцию.

Оптимизация качественных характеристик

Поликарбонатные панели – отличный стройматериал, но все же и он не лишен недостатков. Он пропускает ультрафиолет группы А и Б. К минусом отнесем чувствительность к воздействию солнечного света, склонность неравномерно рассеивать лучи и способность поддерживать горение.

Рассмотрим, какими методами производители полимерных листов борются с отрицательными свойствами. Так мы поймем, на что следует обращать внимание, выбирая поликарбонат для частного строительства.

Нанесение защиты от ультрафиолета

Существенным минусом созданных из поликарбоната плит не зря признают способность пропускать ультрафиолетовую составляющую солнечного излучения, вредную для, например, растений в теплице. Далеко не полезна она и для отдыхающих под навесом, и для купающихся в бассейне с полимерным павильоном.

Кроме того УФ негативно действует на сам поликарбонатный лист, который желтеет, мутнеет, в итоге разрушается. С целью защиты материала и обустроенного с его помощью пространства внешняя сторона снабжается слоем, играющего роль надежного барьера от разрушающих лучей.

Раньше защитный слой выполнялся лаковым покрытием, к недостатком которого относилась неравномерность нанесения, способность растрескиваться и быстро мутнеть. Его и сейчас можно встретить на контрафактной продукции, так как у производителей подобных изделий нет ни оборудования, ни составов для выполнения правильной защиты от УФ.

Качественный поликарбонат не покрывается защитной оболочкой, она как бы вплавляется в его верхний слой. Метод подобного нанесения называется коэкструзией. В результате смешивания двух веществ на молекулярном уровне создается щит, непроницаемый для ультрафиолетового излучения.

Толщина созданного путем вплавления слоя всего лишь пара десятков микрон. По сути, он представляет собой тот же поликарбонат, но обогащенный УФ-стабилизатором. В ходе эксплуатации слой не трескается, не крошится и не осыпается, а верой и правдой служит владельцам ровно столько, столько эксплуатируется поликарбонатная панель.

Отметим, что наличие стабилизатора не определяется визуально, его наличие подтверждает только техническая документация от производителя, дорожащего собственной репутацией. Для того чтобы можно было определить эту вещество в поликарбонате, в процессе ее вплавления вносят еще и оптическую добавку.

Рассмотреть оптическую добавку можно под обыкновенной ультрафиолетовой лампой, но сам стабилизатор вы не увидите никогда. Поэтому лучше покупать материал в ответственных магазинах, закупающих поликарбонат у проверенных поставщиков. Только в этом случае «напороться» на контрафакт будет практически невозможно.

Еще запомните, что стабилизатор ультрафиолета не вносится на всю толщину листа. Такая концентрация просто нерациональна, да и цена бы на продукт выросла бы в сотни раз. Поэтому уверения продавца или изготовителя материала в том, что стабилизирующее вещество внесено на всю мощность, можно с полным основанием расценивать как обман и желание продать подделку.

Сторона, с которой вплавлен стабилизатор, обозначается на материале как «верхняя». Устанавливать поликарбонатные листы нужно только так, чтобы она создавала внешнюю поверхность и первой встречала солнечные лучи. Только в этом случае защита от ультрафиолета стопроцентно выполнить возложенные на нее обязанности.

Добавка для рассеивания света

Способность рассеивать свет – свойство, весьма полезное в тепличном хозяйстве. Поэтому обращать на него внимание следует, если поликарбонатные листы покупаются для сооружения теплицы.

Светорассеивание обеспечивает более полный охват освещаемой территории за счет перенаправления солнечных лучей, гарантирует равномерность поставки света ко всем находящимся в закрытом объекте растениям. К тому же, рассеянные лучи внутри теплицы дополнительно отражаются от различных поверхностей, что еще дополнительно усиливает поток света.

Свойство распределять равномерно солнечные лучи у монолитных листов гораздо выше, чем у сотовых панелей. А так как в обустройстве теплиц используется преимущественно сотовый вариант, то о проценте светорассеивания нужно обязательно осведомиться у продавца или найти о нем информацию в паспорте продукта.

Нужно запомнить, что:

• У сотового прозрачного материала данное свойство обычно не превышает 70-82%.
• У непрозрачных цветных модификаций варьирует в пределах от 25 до 42%.

Преломлять и рассеивать свет поликарбонат начинает после введения в состав дифьюзера LD – микроскопических частичек, формирующих указанный эффект.

Эта добавка вносится при производстве прозрачных панелей, благодаря чему способность пропускать свет у монолитных листов повышается до 90% (данные для материала толщиной 1,5 мм). Ее добавляют при изготовлении белого поликарбоната, светопроводящая способность которого варьирует в итоге в диапазоне от 50 до 70%.

Введение ингибитора против горения

Как и все полимерные соединения, поликарбонат без использования специфических добавок будет поддерживать огонь. После внесения ингибиторов это качество ощутимо понижается. Монолитные листы и сотовые панели долго сопротивляются возгоранию и не выделяют отравляющих токсинов во время горения.

Стандартный монолитный поликарбонат относится к Г2 группе по параметрам возгорания, сотовый к Г1. Т.е. монолитные листы являются умеренно горючими, а сотовые панели слабогорючими.

По желанию заказчиков монолитные листы также могут быть изготовлены с соответствием требованиям группы Г1. Покупатель в этом случае должен получить сертификат на продукт с соответствующими характеристиками. По показателям воспламеняемости, способность распространять огонь и токсичности тоже могут быть вариации.

Исключение явления внутреннего дождя

Сотовый поликарбонат весьма популярен в сооружении теплиц, веранд, крытых павильонов для бассейнов, оранжерей, террас. Использование полимерных панелей практически исключает движение воздуха или существенно снижает его скорость. Ситуацию усугубляет специфический крепеж, используемый в строительстве, обеспечивающий герметичность.

Несмотря на наличие вентиляционных компонентов в устраиваемых из поликарбоната конструкциях выпадение конденсата полностью исключить практически невозможно. Естественные испарения и конденсат оседают на внутренней поверхности, снижают светопроводимость.

Конденсат и парообразная вода отрицательно воздействуют на растения, способствуют их загниванию в герметичных теплицах. Негативное влияние оказывается на деревянные детали конструкций, на поверхности которых расселяется разрушительный грибок. В крытых бассейнах формируется нездоровая атмосфера.

Как устранить запотевание? Да нанесением противотуманного покрытия, получившего технический термин Антифог (против тумана). После его нанесения на внутренней поверхности поликарбонатных конструкций испарения и конденсат не задерживаются вследствие изменения натяжения на поверхности капель.

Многокомпонентный состав формирует условия для равномерного распределения воды по полимерной поверхности. Вода вступает во взаимодействие с ним, а не с соседними аналогичными молекулами. Испарения и конденсат в итоге не превращаются в крупные капли, создающие угрозу растениям и людям при выпадении, а быстро испаряются.

Учет термического расширения

Для того чтобы сооруженная с применением поликарбоната конструкция не деформировалась, необходимо учитывать, что в результате термического воздействия листы и панели способны увеличиваться в размерах.

Поликарбонатный стройматериал рассчитан на нормальную работу в температурном интервале от -40º С до +130º С. Естественно, при плюсовых значениях полимер будет изменяться в линейном направлении.

Учет теплового расширения обязателен на стадии разработки проекта, а сведения о линейном размере теплового расширения крайне важен для проектировщика.

Средние значения тепловых расширений для полимерных панелей составляет:

• 2,5 мм на каждый погонный метр для прозрачного, молочного материала для и продукции близких к молочному цвету светлых тонов;
• 4,5 мм для материала темного колорита: синих, серых, бронзовых образцов.

Кроме проектировщиков способность к тепловому расширению должна учитываться монтажниками, т.к. крепеж нужно устанавливать особым способом. Для того чтобы у листов и панелей была возможность двигаться, отверстия для саморезов сверлят больше диаметра их ствола, а также используют метизы с большими шляпками и компенсаторами.

Сотовые панели и монолитные полимерные листы укладывают так, чтобы между ними оставался зазор. Тогда при расширении у полимерных элементов будет резерв, благодаря которому они не станут «выталкивать» друг дружку, упираясь краями. Зазор этот закрывает в конструкциях гибкий профиль.

Если при проектировании и сборке конструкций тепловое расширение учтено, сооружения без проблем прослужат больше, гарантированного производителем срока. Устроенные с помощью поликарбонатных листов и панелей компоненты не будут трескаться и крушиться от натяжения и переизбытка напряжения.

Самостоятельным домашним строителям также следует помнить о склонности полимерных листов и панелей к расширению при термическом воздействии, как прямом, так и косвенном, то есть происходящем в условиях повышения градуса в окружающем пространстве.

Выводы и полезное видео по теме

Видео № 1 поможет наглядно ознакомиться с видами поликарбоната и понять, в чем из отличия:

Видео №2 представит советы по выбору сотовых поликарбонатных панелей для сооружения теплицы:

Видео № 3 вкратце ознакомит с типоразмерами и сферой применения сотового поликарбоната:

Предложенная нами информация не просто знакомит заинтересованных посетителей с популярным стройматериалом и спецификой его применения.

Мы постарались вам объяснить, как выбрать достойный вашего внимания продукт, который прослужит гарантированный срок и, наверняка, гораздо дольше. Учет приведенных в описании критериев и советов необходим для достижения положительного результата, как в приобретении, так и в сооружении.

---