МОНОЛИТНЫЙ ПОЛИКАРБОНАТ

Монолитный поликарбонат - листовой поликарбонат на основе УФ-стабилизированных смол, изготавливается методом экструзии.
Монолитный поликарбонат - светопрозрачный пластик, обладающий теми же преимуществами, что и сотовый поликарбонат, но гораздо более прочный (лист толщиной 12 мм не пробивает пистолетная пуля). Это идеальный материал для остекления, где требуется сочетание легкости и прочности материала.

Монолитный поликарбонат (размер листа 2,05 х 3,05 м)

Свойства и общие характеристики:

1. Легкость (вес немного меньше, чем у стекла).
2. Высокая механическая и ударная прочность - более 30 кДж/м2 (при той же толщине ударная вязкость в 250 раз выше чем у стекла, в 40 раз - чем у оргстекла, в 2 раза - чем у ПЭТГ).
3. Максимальная прозрачность и светопропускаемость (90 %-е светопропускание для прозрачного поликарбонатного листа, как у стекла, но в 180 раз прочнее).
4. Прекрасное светорассеивание (для молочных плит).
5. Высокие противопожарные свойства, трудновоспламеним (пожарная безопасность - группа горючести Г2, группа воспламенения В1, группа распространения пламени РП1, группа дымообразующей способности Д2, группа токсичности Т2).
6. Устойчивость к воздействию окружающей среды.
7. Устойчивость к воздействию химически агрессивных веществ.
8. Возможность применения в экстремальных условиях.
9. Морозостойкость (может применяться при температурах до -500С без нагрузки и до -400С с нагрузкой, в том числе и ударной).
10. Теплостойкость (максимальная температура эксплуатации поликарбоната +1200С).
11. Высокая термостойкость, теплопроводность - 0,21 Вт/м2к (степень теплоизоляции монолитного поликарбоната, а толщиной 2 мм аналогична степени теплоизоляции обычного стекла толщиной 10 мм, причем монолитный поликарбонат, имея плотность 1,2 г/см2, в два раза легче стекла).
12. Гибкость.
13. Легкость в обработке (поликарбонат можно сверлить, склеивать, резать, изгибать в холодном состоянии, подвергать сварке: импульсной, ультразвуковой, горячими электродами).
14. Подвергается вакуумной металлизации и вакуумной формовке с хорошим воспроизведением деталей форм.
15. Пригоден для нанесения изображений методом трафаретной печати, шелкографии, флексографии, гравировки и окрашивания.
16. Долговечность.
17. Защита от ультрафиолетового излучения (плиты могут производиться с защитным слоем, поглощающим УФ излучения).

Обработка материала:

1. Формование:
   
   

   При формовании листов монолитного поликарбоната формуемая зона обязательно должна находиться при температуре выше "температуры стеклования", составляющей около 150 °С.
   Любое несоблюдение этого условия приведет к возникновению в листах высоких внутренних напряжений, что может резко снизить ударную прочность и повысить чувствительность к химическому воздействию. В отличие от других пластиковых материалов, здесь эти внутренние напряжения невооруженным глазом не видны и могут быть обнаружены только с помощью прибора поляризованного света - поляриметра. В некоторых случаях внутренние напряжения можно снять с помощью отжига, однако трудности, с которыми приходится иметь дело при отжиге, делают этот способ сложным и неэффективным.

   1. Термоформование
      
      

      При использовании термоформования всегда рекомендуется подвергнуть лист предварительной сушке. Предварительно высушенный лист можно безопасно нагревать до 180 - 190 °С. При такой температуре лист легко поддается глубокой вытяжке и гибке по заданному профилю.
      Условия предварительной сушки: Листы должны подсушиваться при 120 °С, зеркальные и отражающие листы - при 110 - 115 °С.
      Продолжительность предварительной сушки зависит от количества влаги, поглощенной листом, и от его толщины. Поэтому наилучший способ определения требуемого времени сушки состоит в следующем:

      • из листа опытной партии вырежьте 2 - 3 небольших образца материала
      • поместите эти образцы в печь, нагретую до температуры предварительной сушки (110 - 120 °С)
      • через каждые 2 - 3 часа извлекайте очередной образец из печи и нагревайте его до температуры формовки (170 - 180 °С)
      • следите за появлением пузырей на образце. Если через 10 минут пузыри не образуются, значит, материал высушен. Если пузыри появятся, это будет означать, что требуется дополнительная сушка.

      Определив продолжительность сушки, переходите к предварительной сушке всей партии листового материала.

   2. Термоформование вместе с защитным упаковочным полиэтиленовым покрытием.
      
      

      Иногда такое формование желательно и возможно, поскольку листы покрыты защитной полиэтиленовой пленкой, выдерживающей термоформование. Однако при длительной предварительной сушке полиэтилен может оставить на поверхности следы, которые могут быть неприемлемы в случаях, когда требуется высокое оптическое качество поверхности. В таких случаях перед сушкой защитное полиэтиленовое покрытие необходимо удалить.

   3. Вакуумное формование
      
      

      Вакуумное формование предварительно высушенного листа легко осуществляется на любой современной машине для вакуумного формования.
      Желательно использовать для этой цели автоматические машины, которые захватывают лист со всех сторон и держат его в течение всего процесса. Это в особенности важно при работе с тонкими листами толщиной 1 - 2 мм. Такие листы могут претерпевать усадку до 5°/о, и поэтому должны быть прочно закреплены на раме.
      Вакуумное формование без предварительной сушки следует проводить очень осторожно. Температура листа должна быть не выше 160 °С. Неравномерный нагрев, приводящий к местному перегреву выше 160 °-165 °С, вызывает образование пузырей на перегретом участке.

   4. Формование под давлением
      
      

      Формование под давлением - это процесс, аналогичный вакуумному формованию. Он позволяет легко формовать куполообразные поверхности и крышки.
      Этот метод также можно применять без предварительной сушки, поскольку он требует небольшой относительной вытяжки, а форма изделия очень проста (сферическая или почти сферическая).

   5. Свободное формование
      
      

      Свободное формование может выполняться без предварительной сушки, но при этом тоже требуется тщательный контроль температуры. Если лист не подвергся предварительной сушке, то во избежание местного перегрева следует пользоваться только печами с хорошо регулируемой циркуляцией воздуха.
      Необходимо осмотреть лист и определить его усадку, поскольку в данном методе формования лист не закрепляется на раме, которая предотвратила бы усадку.

   6. Изгибание по линии нагрева
      
      

      Изгиб по линии нагрева может осуществляться без предварительной сушки, но при этом тоже необходим точный температурный контроль. Вначале перегрев будет обнаруживаться на концах линии изгиба, где листы нагреваются быстрее.
      Особенно тщательно нужно следить за тем, чтобы изгиб не выполнялся на участках, температура которых ниже 155 °С. В противном случае возникнут внутренние напряжения, из-за которых лист потеряет значительную долю своей ударной прочности. Настоятельно рекомендуется поэкспериментировать с небольшими изогнутыми образцами материала и проверить их ударную прочность, нанеся удар тяжелым молотком по линии изгиба образца, положенного на пол или на рабочий стол линией изгиба вверх. Разрушение образца будет означать, что температура изгиба была выбрана слишком низкой.
      При изгибании листов толщиной более 3 мм удовлетворительные результаты могут быть получены только на оборудовании, позволяющем выполнить двухстороннюю изгибание по линии.
      Гибку по линии нагрева можно выполнять с сохранением на изделии защитной полиэтиленовой пленки только для листов толщиной менее 6 мм В случае листов толщиной 6 мм и более, время нагрева и температура на поверхности листа будут слишком высоки, что вызовет местное расплавление полиэтилена. Перед формованием можно снять полиэтилен вдоль линии нагрева, предотвратив тем самым его расплавление, и сохранить полиэтиленовое покрытие на большей части остальной поверхности листа, что облегчит обращение с ним после формования.

2. Дополнительная обработка листов
   1. Резка
      
      

      Листы легко режутся пилами по дереву. Следует избегать использования высокоскоростного оборудования для резки стали, поскольку высокое трение приводит к плавлению поликарбоната.
      Можно пользоваться гильотинной резкой, однако этот способ не рекомендуется при толщине выше 5-6 мм, так как кромка среза получается шероховатой и деформированной. Возможно применение лазерной резки с помощью промышленных лазерных установок инфракрасного диапазона. Кромка среза обычно выглядит обгоревшей и из-за высокой местной температуры, могут возникнуть внутренние напряжения. После лазерной резки рекомендуется отжечь изделия при 130 °С в течение 1 - 2 часов.
      Хорошие результаты можно получить с помощью гидромеханической резки на отрегулированном станке.

   2. Механическая обработка
      
      

      Поликарбонатный материал хорошо обрабатывается. Однако необходимы специальные меры для предотвращения перегрева и оплавления из-за высокого трения.
      Если для обеспечения хорошего качества поверхности применяются высокие скорости резания, то может потребоваться периодическая остановка станка, что6ы дать изделию возможность остыть. Во избежание фрикционного перегрева следует пользоваться острым режущим инструментом.

   3. Резка зеркальных и отражающих листов
      
      

      При резке этих изделий лист всегда должен лежать ламинированной стороной вверх. Если он лежит наоборот, то из-за смещения при резке вверх-вниз возможно отслоение его отражающего слоя.

3. Склеивание
   
   

   Для небольших изделий, в которых высокая ударная прочность не имеет решающего значения, удобно использовать клей-пистолеты для клеев горячего отвердения.
   Наилучшими свойствами обладают клеи горячего отвердения на полиамидной основе, хотя неплохие результаты дают и другие, например, этиленвинилацетатные клеи.
   Для применения в нагруженных конструкциях, которые должны обладать высокой ударной прочностью и стойкостью по отношению к атмосферным воздействиям (например, приклеивание краев листа к раме или к другому листу в куполах фонарей верхнего света, сооружение аквариумов, герметизация автомобильных окон и т.д.) рекомендуется использовать силиконовый клей Q3-7098 фирмы Dow Corning Ltd. (Англия). Этот клей не требует никакой грунтовки, за исключением обезжиривания поверхности изопропиловым спиртом, если поверхность листа загрязнена. Сцепление с поликарбонатом оказывается превосходным. Для нанесения клея удобно пользоваться специальным разливочным тюбиком емкостью 300 см. Клей обеспечивает соединение поликарбоната с металлами, стеклом и другими пластиками, включая и сам поликарбонат. Единственный недостаток - отсутствие прозрачных клеев, имеются только непрозрачные белый, серый или черный клеи.
   В тех случаях, когда требуется высокая прочность соединения, ударная и химическая стойкость, а также высокая прозрачность, рекомендуются полиуретановые клеи НЕ 17017 и НЕ 1908 фирмы Engineering Chemical Ltd. Это клеи двухкомпонентного типа, работать с которыми сложнее, чем с однокомпонентными клеями. Поэтому их следует применять только в тех случаях, когда требуются чрезвычайно высокие механические и оптические свойства, например, в случае изготовления "безосколочного стекла", когда склеиваются стекло и поликарбонат.
   Для приклеивания плоских листовых деталей, таких, как зеркала или полочки, к плоским поверхностям: стенам, дверям, керамической плитке и т.д. - рекомендуется использовать двухстороннюю клейкую ленту типа 4830 производства компании "ЗМ". Это акриловый вспененный клей, обеспечивающий прекрасное сцепление поликарбоната с плоскими поверхностями.
   Существует множество других клеев, совместимых с поликарбонатными материалами, однако следует тщательно избегать применения каких бы то ни было клеев на основе растворителей. Такие клеи являются причиной серьезных повреждений в критически важных местах изделия. Следует также иметь в виду, что некоторые клейкие ленты, обеспечивающие склеивание при надавливании, содержат растворитель или следы растворителя, которые могут вызвать растрескивание под действием напряжений через несколько месяцев после склеивания.

4. Окончательная обработка: очистка и полировка
   
   

   Для очистки и обезжиривания перед покраской применяйте изопропиловый спирт. Если изопропиловый спирт содержит воду, и капли воды останутся на поверхности после испарения спирта, сотрите их сухой тканью. Этот метод можно использовать также для удаления следов, оставшихся на поликарбонате после удаления защитной пленки.
   Для промывки, очистки от пыли или полировки листов в продаже имеются распыляемые очистители, которые содержат парафины и растворители специальных составов. Они оставляют на материале глянцевый защитный слой, обеспечивающий защиту от статического электричества и пылеотталкивание. Идеальный способ обслуживания - это очистка и полировка листов раз в одну - две недели с помощью такого распыляемого очистителя и мягкой ткани из 100 %-го хлопка.
   Поликарбонатные листы можно чистить с помощью 100 %-ой хлопковой ткани и больших количеств мягкого детергента и воды.
   Лучше всего использовать мягкие составы для мытья посуды. Следует избегать составов для чистки стекла, содержащих аммиак, так как они разрушают поликарбонат. Применение мягкого детергента и воды может привести к образованию отложений на поверхности листов. В этом случае для удаления отложений воспользуйтесь описанным выше способом.

5. Окрашивание
   
   

   Для изготовления окрашенных листов применяются специальные суперконцентраты. Обычно для этой цели используют составы на основе поликарбоната или полиэтилентерифталата.
   Изготовление цветных поликарбонатных листов возможно только в промышленных условиях.

6. Химическая стойкость
   
   

   Поликарбонат растворим в целом ряде технических растворителей.
   Идеальными растворителями являются этиленхлорид, хлороформ, тетрахлорэтан, мета-крезол и пиридин. К числу сравнительно более слабых растворителей поликарбоната относятся диоксан, тетрагидрофуран циклогексанон и диметилформамид. Примерами циклических соединений, вызывающих разбухание, являются бензол, хлорбензол, тетралин, ацетон, этилацетат, ацетонитрил и четыреххлористый углерод.
   Поликарбонат устойчив по отношению: к минеральным кислотам (даже высоких концентраций), ко многим органическим кислотам, окислителям и восстановителям, ко многим смазкам, парафинам и маслам, насыщенным, алифатическим и циклоалифатическим углеводородам и спиртам, за исключением метилового спирта.
   Стойкость поликарбоната по отношению к воде можно охарактеризовать как хорошую, при температурах приблизительно до 60 °С.
   При более высоких температурах происходит постепенное химическое разложение, степень и скорость которого зависит от времени и температуры, поэтому поликарбонат не относится к числу материалов, идеально пригодных для длительного контакта с горячей водой, многократный кратковременный контакт с горячей водой более благоприятен. Например, после более чем 1000-кратной мойки столовой посуды из поликарбоната в посудомоечных машинах не удалось обнаружить каких либо отрицательных изменений в поликарбонатном материале.
   Поликарбонат химически разлагается под действием водных или спиртовых растворов щелочей, газообразного аммиака и его растворов, а также аминов.
   Испытания проводились на прессованных образцах с малыми внутренними напряжениями. Образец погружался в соответствующую среду на шесть месяцев и выдерживался в ней при 20 °С без механической нагрузки. Стойкость поликарбоната зависит не только от характера Бездействующего на него химического вещества, но также и от его концентрации, температуры при контакте с ним, продолжительности контакта и напряженного состояния образца.
   Поэтому по отношению к целому ряду химических веществ поликарбонат может оказаться достаточно стойким при кратковременном контакте, но не при описанных выше условиях проведения испытаний.
   Если эксплуатационные условия отличаются от описанных выше экспериментальных условий, рекомендуется провести специальные испытания.

Применение:

• архитектурное остекление общественных зданий, школ, офисов, банков, промышленных и административных зданий и т.п.
• защитное безопасное остекление в школах, спортзалах, больницах, музеях, тюрьмах
• кровельные (в том числе арочные) покрытия
• прозрачные пешеходные переходы, остановки
• телефонные кабины
• плафоны для уличных фонарей
• козырьки и навесы перед зданиями
• витрины магазинов, кафе
• рекламные щиты и тумбы
• дорожные знаки
• указатели
• средства индивидуальной защиты (прозрачные защитные щиты для сотрудников правоохранительных органов и пр.)
• защитные прозрачные панели, защитных экранов для игровых автоматов, на хоккейных площадках, перед различными механизмами
• шумоподавляющие барьеры при строительстве современных автомагистралей
• рассеиватели для автомобильных фар, противоударные лобовые стекла и пр.
• материал часто используют в качестве вандалопрочного заполнения.