Технические характеристики сотового поликарбоната
Полимерные материалы находят широкое применение в строительстве зданий и сооружений разного назначения. Сотовый поликарбонат представляет собой двух- или трехслойную панель с расположенными между ними продольными ребрами жесткости. Ячеистая структура обеспечивает высокую механическую прочность листа при сравнительно небольшом удельном весе. Чтобы понять и разобраться во всех технических характеристиках сотового поликарбоната рассмотрим его свойства и параметры подробнее.
Содержание:
Что собой представляет сотовый поликарбонат
В поперечном сечении лист напоминает соты прямоугольной или треугольной формы, отсюда собственно и происходит название материала. Сырьем для него является гранулированный поликарбонат, который образуется в результате конденсации полиэфиров угольной кислоты и дигидроксильных соединений. Полимер относится к группе термореактивных пластмасс и обладает рядом уникальных свойств.
Промышленное изготовление сотового поликарбоната осуществляется с применение технологии экструзии из гранулированного сырья. Производство осуществляется в соответствии с техническими условиями ТУ-2256-001-54141872-2006. Указанный документ также используется в качестве руководства при сертификации материала в нашей стране.
Основные параметры и линейные размеры панелей должны строго соответствовать требованиям нормативов.
Структура сотового поликарбоната при поперечном разрезе может быть двух видов:
Его листы выпускают со следующей структурой:
2H – Двухслойная с ячейками прямоугольной формы.
3X – трехслойная структура с комбинацией из прямоугольных ячеек с дополнительными наклонными перегородками.
3H — трехслойные листы с прямоугольной структурой сот, выпускают толщиной 6, 8, 10 мм.
5W — пятислойные листы с прямоугольной структурой сот, как правило имеют толщину 16 — 20 мм.
5X — пятислойные листы состоящие как из прямых так и из наклонных ребер, выпускают толщиной 25 мм.
Линейные размеры листов поликарбоната сотового приведены в таблице:
ХарактеристикиЕд. измеренияПараметры
Толщина листа
мм
4
6
8
10
16
16
20
25
Количество слоев (стенок)
2H
2H
2H
2H
3X
3H
6H
5X
Структура сот
Расстояние между ребрами жесткости
мм
6
6
10,5
10,5
25
16
20
20
Ширина листа
м
2,1
1,2
Минимальный допустимый радиус изгиба
м
0,7
0,9
1,2
1,5
2,4
2,4
3,0
Не рекомендуется
Удельный вес листа
кг/м2
0,8
1,3
1,5
1,7
2,5
2,8
3,1
3,4
Длина панелей
мм
6000 и 12000
(допускается отклонение от номинального размера в 1,5 мм для прозрачных листов и 3 мм для цветных)
Допускается выпуск панелей с другими параметрами помимо тех, что указаны в технических условиях по согласованию с заказчиком. Толщина ребер жесткости определяется производителем, максимально допустимое отклонение для данного значения не устанавливается.
Температурные режимы применения сотового поликарбоната
Поликарбонат сотовый обладает исключительно высокой стойкостью к неблагоприятным условиям внешней среды. Температурные режимы эксплуатации напрямую зависят от марки данного материала, качества сырья и соблюдения технологии производства. Для подавляющего большинства типов панелей этот показатель составляет от – 40 ° C до + 130° C.
Некоторые виды поликарбоната способны выдерживать экстремально низкие температуры до — 100 °C без разрушения структуры материала. При нагревании или охлаждении материала происходит изменение его линейных размеров. Коэффициент линейного термического расширения для данного материала составляет 0,0065 мм/м- °C, определяется в соответствии со стандартом DIN 53752. Максимально допустимое расширение поликарбоната сотового не должно превышать 3 мм на 1 м, как по длине, так и по ширине листа. Как видно поликарбонат обладает значительным термическим расширением, именно поэтому при его монтаже необходимо оставлять соотвествующие зазоры.
Изменение линейных размеров сотового поликарбоната в зависимости от температуры окружающей среды.
Химическая стойкость материала
Панели, используемые для отделки, подвергаются воздействию самых разнообразных деструктивных факторов. Сотовый поликарбонат отличается высокой устойчивостью к большинству химических инертных веществ и соединений.
Не рекомендуется применение листов в контакте со следующими материалами:
1. Цементные смеси и бетон.
2. ПВХ пластифицированный.
3. Аэрозоли инсектицидными.
4. Сильнодействующими моющими средствами.
5. Герметики на основе аммиака, щелочей и уксусной кислоты.
6. Галогенные и ароматические растворители.
7. Растворы метилового спирта.
Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к следующим соединениям:
1. Концентрированные минеральные кислоты.
2. Солевые растворы с нейтральной и кислотной реакцией.
3. Большинство видов восстановителей и окислителей.
4. Спиртовым растворам, за исключением метанола.
При монтаже листов следует применять силиконовые герметики и специально разработанные для них уплотнительные элементы типа EPDM и аналоги.
Механическая прочность сотового поликарбоната
Панели благодаря сотовой структуре способны выдерживать значительные нагрузки. Вместе с тем поверхность листа подвержена абразивному воздействию при длительном контакте с мелкими частицами типа песка. Возможно образование царапин при соприкосновении с шероховатыми материалами достаточной твердости.
Показатели механической прочности поликарбоната во многом зависят от марки и структуры материала.
В процессе испытаний панели показали следующие результаты:
Единицы измеренияПремиумЭконом класс
Предел прочности на разрыв
МПа
60
62
Деформация относительная при достижении предела прочности
%
6
80
Предел текучести
МПа
70
—
Относительная деформация при достижении предела текучести
%
100
—
Вязкость ударная
кДж/мм
65
40
Деформация упругая
кДж/мм2
35
—
Показатели твердости по Бринеллю
МПа
110
—
Проверка сотового поликарбоната по показателям прочности осуществляется в соответствии со стандартом ISO 9001:9002. Производитель гарантирует сохранение эксплуатационных характеристик в течение не менее чем пяти лет при условии правильной установки листов и применении специального крепежа.
Толщина листа и удельный вес
Технология производства обеспечивает возможность изготовления сотового поликарбоната разных типоразмеров. В настоящее время промышленность выпускает панели толщиной в 4, 6, 8, 10, 16, 20 и 25 мм с разной внутренней структурой панелей. Плотность поликарбоната составляет величину в 1,2 кг/м 3, определен по методу измерений предусмотренных стандартом DIN 53479.
Для панелей этот показатель зависит от толщины панели, а также от количества слоев и шага ребер жесткости и площади их сечения.
Для большинства распространенных марок сотового поликарбоната данные приведены в таблице:
Толщина листа, мм
4
6
8
10
16
16
16
20
25
Количество стенок
2
2
2
2
3
3
6
6
5
Шаг ребер жесткости, мм
6
6
10,5
10,5
25
16
20
20
20
Удельный вес, кг/м-
0,8
1,3
1,5
1,7
2,5
2,8
2,8
3,1
3,4
Стойкость сотового поликарбоната к ультрафиолетовому излучению
Характеристики сотового поликарбоната способны обеспечить надежную защиту от жестокого излучения в UV диапазона. Для достижения такого эффекта в процессе производства на поверхность листа методом соэкструзии наносится прослойка специального стабилизирующего покрытия. Даная технология гарантированно обеспечивает минимальный срок эксплуатации материала в течение 10 лет.
При этом отслоение защитного покрытия в процессе эксплуатации не происходит по причине сплавления полимера с основой. При установке листа следует внимательно осмотреть маркировку и правильно сориентировать его. Покрытие для защиты от ультрафиолетового излучения должно быть обращено наружу. Светопропускание панели зависит от ее цвета и для неокрашенных листов данный показатель составляет от 83% до 90%. Прозрачные цветные панели пропускают не более 65% , при этом поликарбонат отлично рассеивает прошедший сквозь них свет.
Теплоизолирующие свойства сотового поликарбоната
Сотовый поликарбонат обладает весьма приличными теплоизоляционными характеристиками. Причем тепло сопротивляемость данного материала достигается не только за счет того, что внутри его содержится воздух, но и потому, что сам материал обладает большим тепловым сопротивлением чем стекло или ПММА такой же толщины. Коэффициент теплопередачи, который характеризует теплоизолирующие свойства материала, зависит от толщины и структуры листа. Он колеблется в пределах 4,1 Вт/(м² ·К) (для 4 мм) до 1,4 Вт/(м²·К) (для 32 мм). Сотовый поликарбонат является наиболее приемлемым материалом, там где нужно сочетать прозрачность и высокую теплоизоляцию. Именно поэтому данный материал стал таким популярных при производстве теплиц.
Промышленная теплица из поликарбоната.
Пожарные характеристики
Поликарбонат сотовый отличается стойкостью к высокотемпературным воздействиям. Данный материал относится к категории В1, которая европейской классификацией характеризуется как самозатухающая и трудновоспламеняемая. При горении поликарбонат не выделяет газов токсичных и опасных для человека и животных.
Под действием высокой температуры и открытого пламени происходит разрушение структуры и образование сквозных отверстий. Материал значительно уменьшается по площади и удаляется от источника нагрева. Появление отверстий обеспечивает удаление из очага пожара продуктов горения и избыточного тепла.
Срок эксплуатации
Производители сотового поликарбоната гарантируют сохранение основных технических характеристик материала на срок службы до 10 лет, при условии соблюдения правил монтажа и ухода. Наружная поверхность листа имеет специальное покрытие, обеспечивающее защиту от ультрафиолета. Повреждения его значительно сокращает срок службы панели и приводит к ее преждевременному разрушению.
В местах где имеется опасность механического повреждения полкарбоната следует применять листы толщиной не менее 16 мм. При установке панелей учитывается необходимость исключения контакта с веществами, длительное воздействие которых способствует их разрушению.
Шумоизоляция
Сотовая структура поликарбоната способствует низкой акустической проницаемости материала. Панели обладают ярко выраженным шумоизолирующим свойством, которые напрямую зависят от типа листа и его внутреннего строения. Многослойный сотовый поликарбонат толщиной 16мм и более обеспечивает угасание звуковых волн в пределах 10-21 дБ.
Устойчивость к воздействию влаги
Данный листовой материал не пропускает и не поглощает влагу, что делает его незаменимым при проведении кровельных работ. Основная сложность во взаимодействии сотового поликарбоната с водой заключается в ее проникновение внутрь панели. Удаление ее без демонтажа конструкций практически невозможно.
Длительное нахождение влаги в сотах способно вызвать ее зацветание и постепенное разрушение.
В целях исключения подобного развития событий в процесс монтажа следует применять только специальный крепеж с уплотнительными элементами. Кромки поликарбоната оклеиваются специальной лентой. Наиболее простой способ очистить соты — продувка их сжатым воздухом из баллона или компрессора.
Для защита кромки от влаги применяется: 1. — специальная клейкая лента, 2. — специальный профиль, который надеется поверх наклеенной ленты.
Цветовая гамма панелей
Сотовый поликарбонат поставляется на рынок в прозрачном и окрашенном вариантах.
Производители предлагают потребителю панели следующих цветов:
Бирюзовый
Синий
Красный
Бронзовый
Оранжевый
Гранатовый
Желтый
Зеленый
Серый
Прозрачный
Молочный
Существует также и полностью непрозрачный вариант панелей серебристого оттенка. Светопроницаемость сотового поликарбоната зависит от его толщины и его внутренней структуры. Для прозрачного материала светопропускание составляет от 86% для 4 мм листа, до 82% для 16 мм материала. Окрашивание материала осуществляется в массиве, что способствует сохранению цвета в течение всего срока эксплуатации.
Назначение и сферы применения материала
Поликарбонат сотовый в основном используется в строительстве для возведения кровель и ограждающих конструкций.
Данный материал в силу своих исключительных свойств все чаще применяется для изготовления следующих элементов:
1. Арочные конструкции
2. Навесы над входными дверями
3. Остановки общественного транспорта
4. Навесы для машин
5. Экраны звукоизолирующие вдоль железнодорожных путей и высокоскоростных шоссе
6. Теплицы
В частных домовладениях такие панели используются для остекления веранд, мансард, беседок или летних кухонь. Еще одна сфера применения панелей — производство сельскохозяйственных теплиц, которые отличаются долговечностью.
Сложность монтажа сотового поликарбоната
Установка сотового поликарбоната осуществляется путем крепления на каркас из стального или алюминиевого профиля. Допускается изгибание листов поперек ребер жесткости, данное свойство широко используется при изготовлении козырьков и кровель. Минимальный радиус закругления панели зависит от ее толщины в обратной зависимости. Сотовый поликарбонат толщиной 25 мм не подлежит изгибанию.
При выполнении монтажа необходимо выполнять ряд правил:
1. Резка панелей толщиной до 10 мм осуществляется остро заточенным ножом, пилой с мелкими зубьями
2. Сверление производится дрелью минимальное расстояние от края не менее 40 мм
3. Панели крепятся к каркасу при помощи самонарезающих винтов с уплотнительными шайбами
4. Отдельные листы стыкуются между собой при помощи специальных соединительных элементов