Поликарбонат

Высокая прочность и ударная вязкость делают полимерный материал поликарбонат оптимальным прозрачным пластиком, применяемым в различных промышленных отраслях, например, при изготовлении защитных элементов очков, шлемов для спецслужб и экстремальных видов спорта. Лист ячеистого пластика, так называемый сотовый поликарбонат, нашел применение в строительстве в качестве светопрозрачного материала. Высокие механические и оптические качества, характеризующие монолитный поликарбонат, делают его незаменимым при изготовлении компакт-дисков, линз и изделий светотехники. Благодаря светопрозрачным свойствам в кровельной индустрии широко используется поликарбонат для крыш любых объектов. Поликарбонат цветной производится при помощи экструзии из поликарбонатных гранул с применением красящих пигментов. Монолитный поликарбонат листовой не имеет внутренних пустот и по своим характеристикам способен успешно заменить силикатное стекло.

Описание поликарбоната

Поликарбонат (основной полимер полибисфенол-А-карбоната) - один из наиболее удачных заменителей стекла в применении к светопрозрачным конструкциям. Он сочетает в себе высокую прочность, низкий вес, хорошие оптические свойства, широкий (в сравнении с другими пластиками) температурный диапазон применения (-40°С +120°С), гибкость, достаточные (в многостенных панелях) теплоизоляционные свойства, огнестойкость, долговечность. Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к большинству неинертных веществ, что дает возможность применять его в агрессивных средах.

Однако, поликарбонат по своей природе не устойчив к воздействию ультрафиолетовых лучей. Материал, не имеющий специальной защиты, в течение нескольких лет станет непригодным для дальнейшей эксплуатации. Для удобства определения слоя с УФ защитой производителями на поверхностную защитную полиэтиленовую пленку наносится маркировка.
По экологическим параметрам поликарбонат не уступает таким материалам, как стекло, а по прочности намного превосходит его. Его свойства мало изменяются с ростом температуры, а критически низкие температуры, ведущие к хрупким разрушениям, находятся за пределами возможных отрицательных температур эксплуатации. По технологии производства делится на сотовый поликарбонат и поликарбонат листовой. Технологии производства данных материалов определяют и сферу их использования.

Также поликарбонат широко используется производителями изделий методом литья под давлением. Как правило, литьем получают изделия для оптики и светотехники. Для производства этих видов изделий применяют специальные литьевые марки полимера.

Как правило, товарный первичный ПК представляет собой прозрачные гранулы, расфасованные в мешки или биг-беги.

Применение поликарбоната

Основное применение ПК – поликарбонатная пленка для упаковки пищи при повышенных температурах. Перспективные области применения - пакеты, стерилизуемые в автоклавах и упаковки для микроволновых печей, упаковка медицинских изделий.

1. Поликарбонатная пленка

Проницаемость пленки для газа и паров воды высокая, поэтому для улучшения барьерных свойств на ПК пленку наносят покрытие. Выдающимся свойством поликарбонатной 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 минут 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). Из поликарбоната формуют разогреваемые подносики с готовыми блюдами (упаковка типа "кипяти-в-упаковке"). В обоих случаях используют высокую теплостойкость.

2. Сотовый поликарбонат. Свойства и характеристики сотового поликарбоната

Сотовый поликарбонат - пластик, который производится из высококачественного поликарбоната методом экструзии, что подразумевает расплавление гранул пластика и выдавливание этой массы через особую форму (фильеру), которая определяет строение и конструкцию листа. Получаются полые листы ячеистой структуры, в которых 2 или более слоев поликарбоната соединены внутренними продольными ребрами жесткости ориентированными в направлении длины листа. Высокая пластичность и прочность самого материала делает возможным получать экструзионным способом листы с очень тонкими стенками (0,3-0,7 мм) без потери ударопрочных характеристик и в то же время с очень малым весом. Воздух, содержащийся в пустотах между слоями листа, обеспечивает его высокие теплоизоляционные свойства, а ребра жесткости - большую конструктивную прочность по отношению к весу. Основные преимущества сотового ПК:

• Сверхвысокая ударная прочность (сотовый поликарбонат при малом весе в 200 раз прочнее стекла и в 8 раз прочнее акриловых пластиков и ПВХ).
• Высокая термостойкость
• Высокая огнестойкость
• Чрезвычайная легкость, малый удельный вес (сотовый поликарбонат весит в 16 раз меньше, чем стекло и в 3 раза меньше, чем акрил аналогичной толщины)
• Высокие теплоизоляционные свойства, низкая теплопроводность
• Высокая светопроницаемость (прозрачность - до 86 %)
• Хорошая шумо- и звукоизоляция
• Высокая химическая устойчивость
• Прочность на изгиб и на разрыв
• Отличная устойчивость к атмосферным воздействиям
• Долговечность, неизменность свойств (гарантийный срок службы изделий из поликарбоната - 10-12 лет)
• Безопасность остекления (поликарбонат не разбивается, не даёт трещин - следовательно, острых осколков при ударе)
• Защита от ультрафиолетового излучения (специальный защитный слой препятствует проникновению наиболее вредных для внутреннего помещения УФ излучений)
• Прекрасные конструкционные возможности, легкость листов позволяет создавать легкие, оригинальные и элегантные конструкции

3. Монолитный поликарбонат

Светопрозрачный пластик, обладающий теми же преимуществами, что и сотовый поликарбонат, но гораздо более прочный (лист толщиной 12 мм не пробивает пистолетная пуля), однако, более тяжелый и дорогой. Монолитный поликарбонат - идеальный материал для остекления, где требуется сочетание легкости и прочности материала.

4. Другие варианты применения ПК

Поликарбонат также успешно применяют для изготовления таких конструкций, как:

- световые фонари, светопропускающие кровли для промышленных, спортивных и частных зданий;
- навесы для АЗС, автостоянок, рынков, бассейнов и детских площадок;
- теплицы и оранжереи в частном и промышленном применении;
- козырьки, веранды, "чайные домики", беседки, душевые кабинки;
- перегородки в офисах, подвесные потолки, декорации сцен в театрах и клубах;
- световые короба, стенды.

 Переработка отходов поликарбоната.

Отдельный сегмент современного рынка - рециклинг поликарбоната. Многие компании в России и мире специализируются на покупке поликарбонатных отходов с дальнейшей переработкой и продажей или использованием вторичного поликарбоната. Как правило, для этого применяется технология экструдирования очищенных отходов с последующим дроблением и получением вторичного гранулированного материала, пригодного для изготовления изделий. Хотя подобный метод для ПК сопряжен с рядом трудностей.