Технические свойства поликарбоната

Технические характеристики и свойства поликарбонатных листов. Листы из поликарбоната торговой марки KRONOS Structure Multi-Wall Polycarbonate предназначены для применения в строительстве в качестве светопропускающих элементовстеновых, кровельных, отделочных материалов и других ограждающих конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Температурный диапазон эксплуатации листов из поликарбоната торговой марки KRONOS Structure Multi-Wall Polycarbonate 16-25mm от минус 50С до плюс 120С.

Поликарбонат является одним из самых прочных и прозрачных термопластичных материалов. Он противостоит любым ударам, от камней до молотка, не разрушаясь. Поликарбонат обладает ударной вязкостью, которая в 240 раз превосходит ударную вязкость стекла и в 12 раз ПММА, и таким образом обеспечивает большую защиту от вандализма и несанкционированного проникновения. При этом лист структурный - в 16легче стекла. Благодаря слою, предохраняющему от воздействия ультрафиолетового излучения, механические, оптические и термические свойства панели остаются неизменяемыми в течение всего гарантийного срока эксплуатации.

Поликарбонат обладает высокой стойкостью в отношении многих химически активных сред. Он не подвержен воздействию большинства неорганических и органических кислот, окислительных и восстановительных агентов, кислотных и основных солей, алифатических углеводородов, спиртов, моющих средств, жиров и смазочных масел. Химическая стойкость ПК зависит от концентрации химикатов и от температуры окружающей среды при воздействии. После длительного нахождения в воде при температуре выше 60 С, например, ПК реагирует на контакт с некоторыми растворителями, водными и спиртовыми растворами щелочей, газообразным аммиаком и аминами. Следует избегать составов для чистки стекла, содержащих аммиак, так как они разрушают поликарбонат. Поликарбонат растворим в технических растворителях: этиленхлориде, тетрахлорэтане, метакрезоле и пиридине.

Химическая устойчивость ПК KRONOS

Примечания:

Как и большинство других прозрачных полимерных материалов, листовой поликарбонат служит прекрасным заменителем силикатного стекла и может использоваться при остеклении, особенно защитном. При этом основным эксплуатационным показателем служит теплоизоляция, характеризующаяся коэффициентом теплопередачи (К). 

Поликарбонат по сравнению с другими материалами, применяемыми для остекленения, обладает более расширенными характеристиками.

Свойства поликарбонатных листов Кронос

Светопропускание

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 панели Kronos обладают наивысшей прозрачностью для видимого света.

Термические свойства

Структура поликарбонатных листов Kronos 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.

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 вблизи окон.

Конденсация

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%.

Звукоизоляция

Звукоизоляционные характеристики материала зависят от его жесткости, массы и структуры. Звукоизоляционые показатели листов Kronos находятся в диапазоне от 100 до 3150 Гц. Ниже приведена таблица, показывающая снижение уровня шума в зависимости от толщины панели.

Листы Kronos обладают высокими противоударными качествами в диапазоне температур от -45°С до 75°С, причем после длительного воздействия атмосферных условий. Испытание листов Kronos 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.

При остеклении крыш, поликарбонатные листы Kronos подвергаются воздействию экстремальных погодных условий: ветру, граду, снегопаду и обледенению. Материал при таких условиях практически не разрушается и способен выдержать последующее изменение температуры без продольного изгиба или излома. Панели испытываются методом "моделирования града". Испытываемый образец зажимается в металлическую раму размером 2.1·4 м и его поверхность обстреливается из пневматического пистолета полиамидными шариками различного диаметра. В ходе испытаний диаметр и скорость шариков изменяются. Ниже в таблице приводятся результаты серии испытаний для трех материалов. Указанные в ней значения относятся к той скорости и диаметру шариков, удары от которых материал не выдерживает.

Пожаро-технические показатели

По пожаро-техническим показателям листы Kronos соответствуют следующим требованиям.

Температурная стойкость

Поликарбонатные листы Kronos в силу уникальных свойств поликарбоната имеют большой диапазон рабочих температур. Светопрозрачные ограждающие конструкции, изготовленные с применением листов Kronos могут применятся в районах с сильным солнечным излучением. Учитывая факт, что поликарбонат имеет свойство аккумулировать солнечную энергию, опытные замеры показали, что температура на поверхности листа может достигать 90° С, в то время как температура размягчения VICAT и температура прогиба под нагрузкой 145° С. Минимальная температура непрерывного применения -40°С, хотя температура, при которой поликарбонат становится хрупким, составляет -110° С, что позволяет применять его и при более низких температурах.

Ультрафиолетовая стойкость

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 течениe 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. Учитывая эти физико-химические особенности поликарбоната, большинство производителей выпускают панели с защитой от ультрафиолетового излучения в виде нанесённого соэкструзией одностороннего или двустороннего лакового стабилизирующего покрытия, которое дает возможность использовать поликарбонат на открытом воздухе в течение длительного времени без изменений свойств и необходимых качеств.

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.

Термическое расширение

Поликарбонат имеет высокий коэффициент термического расширения по сравнению с другими материалами, применяемыми в строительной промышленности для остекления.

α = 0.65 мм/м °С [6.5·10^-5 1/°С]

Поэтому при монтаже необходимо оставить допуск на свободное расширение по длине и ширине панели во избежание её искривления и образования внутреннего напряжения.Термическое расширение по длине и ширине может быть вычесленно по формуле

ΔL = α·L·ΔT

где:
ΔL - изменение длины листа в милиметрах;
α - коэффициент линейного теплового расширения;
L - длина листа;
ΔT - изменение температуры.

Чтобы избежать деформации панели из-за теплового сжатия/расширения, необходимо правильно расчитать её размеры для монтажа.

ПРИМЕР: расчитаем максимальное изменение размеров листа по длине и ширине. При ширине 2 100 мм и длине 6 000 мм и перепаде температуры от -20° С до +60° С результаты теплового расширения следующие:
ΔT = 60 - (-20) = 80 
Увеличение размера листа по ширине ΔL = 0.065·2.1·80 = 10.9 мм 
Увеличение размера листа по длине ΔL = 0.065·6.0·80 = 31.2 мм 

В целом термическое расширение составляет около 3 мм на линейный метр при изменении температуры более чем на 40°C.

Уменьшение размеров при прогибе

При плоском остеклении без промежуточных подстропильных конструкций листы Kronos прогибаются под нагрузкой. Поэтому необходимо знать, насколько уменьшатся размеры панели при прогибе, возникшем в процессе эксплуатации (от снеговых, ветровых нагрузок) при существующем шаге основных несущих конструкций, для того, чтобы предотвратить выскакивание панели из закрепления. С помощью графика можно определить величину уменьшения панели. На пересечении значений прогиба и соответствующего значения ширины, получим величину уменьшения размеров панели (С).

Химическая стойкость