Сотовый поликарбонат. Основные характеристики и преимущества

Если раньше для парников, козырьков и легких навесов использовали стекло и полиэтилен, то в настоящее время эти материалы вытеснил практичный и легкий сотовый поликарбонат. Общее и достаточное для большинства представление о том, что такое поликарбонат, можно получить из его названия. Приставка «поли» с греческого переводиться как «много», а карбонатами называют соли угольной кислоты. Характерно, что этот материал является не отделочным, а строительным, то есть он сам может быть частью легкой конструкции.

Ассортимент и назначение материала

Прежде всего, следует уточнить, что производители выпускают два вида поликарбоната — сотовый и монолитный. Последний вариант отличается повышенной прочностью и защитными характеристиками, но из-за высокой цены в домашнем хозяйстве практически не применяется. Более распространен при строительстве и обустройстве сотовый поликарбонат. Он может выпускаться с защитным УФ-покрытием от разрушающего воздействия солнечного излучения.

Основное применение поликарбонат нашел в устройстве теплиц, навесов, карнизов. При монтаже очень важно расположить материал защитной стороной (лицевой, с надписями) наружу, иначе он быстро начнет выгорать, потеряет свою прочность и через несколько месяцев практически разрушиться. Бывают листы и с двухсторонней защитой. Из них можно делать легкие ограды и заборы.

Наглядные примеры использования поликарбоната:

НАВЕСЫ ДЛЯ МАШИН	НАВЕСЫ НАД ВХОДНЫМИ ДВЕРЯМИ
НАВЕСЫ НАД МЕСТАМИ ОТДЫХА
ТЕПЛИЦЫ	ЗАБОРЫ

Панели из поликарбоната обычно имеют габариты 2-2,1 метра в ширину и до 12 метров в длину. Ассортимент толщин позволяет подобрать материал для различных целей:

• 4 и 6 мм. — для теплиц.
• 6 и 8 мм. — для небольших навесов и козырьков (16 и 32 мм. — при больших пролетах тех же конструкций).
• 8 и 10 мм. — для ограждений.

Структура сотового поликарбоната

Если рассматривать материал в  поперечном сечении, то внутренняя структура похожа на соты прямоугольной или треугольной формы. Сырьем для него является гранулированный поликарбонат, образующийся в результате конденсации полиэфиров угольной кислоты и дигидроксильных соединений. Поликарбонат относится к группе термореактивных пластмасс и обладает рядом уникальных свойств.

Таблица 1. Основные параметры и линейные размеры сотового поликарбоната:

ХАРАКТЕРИСТИКИ	ЕДИНИЦА ИЗМЕРЕНИЯ	ПАРАМЕТРЫ
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)

Структура  сот выпускаемого поликарбоната, рассмотрена в таблице (1). Отметим лишь их классификацию в зависимости от внутренней конструкции:

• 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.
• 6H — шестислойные 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.
  

Чем толще лист, тем более хорошим изолятором он выступает.

Преимущества материала

Конструкции из поликарбоната обеспечивают максимальное проникновение света, сохраняют тепло и предохраняют от осадков. Теплоизоляционные характеристики материала в три-четыре раза лучше, чем у стекла. И в отличие от стекла, которое не рассеивает свет, а пропускает его напрямую, ячеистая структура поликарбоната обеспечивает значительное рассеивание света, который неоднократно отражается и распределяется по всей покрытой территории. Это качество особо значимо для теплиц, зимних садов и оранжерей. При этом наличие защитного покрытия от ультрафиолетового солнечного излучения положительным образом сказывается как на здоровье людей, так и на состояние растений, а еще предотвращает выгорание отделочных материалов внутри помещений.

Цветовая гамма поликарбоната

Помимо различных вариантов материала, существует широкий выбор стандартных радужных цветов и большого числа разных оттенков. Это позволяет выбрать соответствующий дизайнерской задумке образец. Кроме того, цвета обладают различными функциональными особенностями при использовании:

• На бронзовом или темно-сером листе мало заметна пыль.
• Для навеса над беседкой подойдут бирюзовые, синие или зеленые вариации.
• Все оттенки желтого и оранжевого усиливают ощущение летней жары. Их лучше применять только в сочетании с деревьями, дающими много тени.
• Матовый материал универсален и нейтрален во всех отношениях.

Производители предлагают потребителю панели следующих цветов: бирюзовый, синий, красный, бронзовый, оранжевый, гранатовый, желтый, зеленый, серый, прозрачный и молочный. Существует также и полностью непрозрачный вариант панелей серебристого оттенка.

Прочность материала

Листы поликарбоната относятся к одним из наиболее прочных полимерных соединений. Они сохраняют свои качества практически при любых погодных условиях (град, ветер, снег, оледенение, температура от -40 до +120 градусов Цельсия). В  то же время гибкость материала позволяет выполнять арочные и купольные перекрытия.

Таблица 2. Основные результаты испытания прочности поликарбоната:

	ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ	ПРЕМИУМ	ЭКОНОМ 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	—

При всем этом весит сотовый поликарбонат в пять-шесть раз меньше, чем стекло аналогичной толщины, а при повреждении не распадается на осколки.

Чем больше стенки поликарбоната, тем крепче конструкция, возводимая из него. А увеличение сложных воздушных каналов (сот) влияет на теплозащитные свойства. Оптимальное сочетание этих свойств не мене важна при выборе материала под определенные цели.

Долговечность материала

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 поликарбоната следует применять листы толщиной не менее 16 мм. При установке панелей учитывается необходимость исключения контакта с веществами, длительное воздействие которых способствует их разрушению.

Характеристики сотового поликарбоната

Некоторые характеристики уже рассмотрены в пункте «Преимущества материала». Продолжим обзор с более глубокого рассмотрения и систематизации основных характеристик:

Температурные режимы использования поликарбоната

Так как сотовый поликарбонат обладает высокой стойкостью к неблагоприятным условиям внешней среды, то некоторые виды поликарбоната способны выдерживать экстремально низкие температуры до — 100 °C без разрушения структуры материала.  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 + 120 °C.

При нагревании или охлаждении материала происходит линейное изменение размеров. Коэффициент линейного термического расширения для поликарбоната составляет 70.2*10^-6 м/(м°C). Максимально допустимое расширение поликарбоната не должно превышать 3 милиметра на 1 метр, как по длине, так и по ширине листа. Соответственно, как и с другими материалами, подверженными термическому расширению, работая с поликарбонатом при монтаже также необходимо оставлять технологические зазоры на подвижки.

Стойкость к ультрафиолетовому излучению и химическим соединениям

Для УФ-защиты поликарбонатного листа на поверхность, обращенную к солнцу, методом экструзии наносят тонкий (35-60 микрон) слой светостабилизатора. На продукции без защитного слоя разрушения появляются от любого механического воздействия.
Защита от излучения — это необходимое требование для строительных материалов. Такая технология гарантированно обеспечивает минимальный срок эксплуатации материала в течение 10 лет. Учитывая, что покрытие вплавлено в полимер, возможность отслоения защитного покрытия в процессе эксплуатации не происходит. При установке листа следует внимательно осмотреть маркировку и правильно сориентировать его (обычно лицевая сторона с надписями является защищенной от воздействия ультрафиолета). Покрытие для защиты от ультрафиолетового излучения должно быть обращено наружу. Прозрачный поликарбонат пропускает до 80% света. У цветных листов этот показатель примерно в два раза ниже.

Следует учитывать, что кроме УФ-излучения, на панели, используемые для отделки, воздействуют и другие разрушающие факторы. Сотовый поликарбонат отличается высокой устойчивостью к большинству химических инертных веществ и соединений, однако не рекомендуется применение листов в контакте со следующими материалами:

• Цементные смеси и бетон.
• ПВХ пластифицированным.
• Аэрозолями инсектицидными.
• Сильнодействующими моющими средствами.
• Герметиками на основе аммиака, щелочей и уксусной кислоты.
• Галогенными и ароматическими растворителями.
• Растворами метилового спирта.

Поликарбонат обладает высокой химической устойчивостью к следующим соединениям:

• К концентрированным минеральным кислотам.
• К солевым растворам с нейтральной и кислотной реакцией.
• К большинству видов восстановителей и окислителей.
• К спиртовым растворам, за исключением метанола.

При монтаже листов следует применять силиконовые герметики и специально разработанные для них уплотнительные элементы типа EPDM и аналоги.

Тепло- и шумоизолирующие свойства материала

Конечно, рассматривать поликарбонат в качестве теплоизолятора в полной мере не приходиться. Однако данные свойства присущи всем строительным материалам, а сотовый поликарбонат к тому же обладает весьма приличными теплоизоляционными характеристиками. И это достигается не только за счет того, что внутри его содержится воздух, но и благодаря большему тепловому сопротивлением чем у стекла или оргстекла 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). Поэтому данный материал стал таким популярных при производстве теплиц.

Сотовая структура также 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 16 мм. и более обеспечивает угасание звуковых волн в пределах 10-21 дБ.

Качественный сотовоый поликарбонат. Как не ошибиться в выборе?

Первое с чем приходиться сталкиваться при работе с поликарбонатом — это выбор и покупка качественного материала. Прочный и долговечный лист может быть изготовлен только из 100 % первичного сырья. Любое добавление посторонних примесей (гранулированных отходов) и смешивание сортов с различными характеристиками ухудшает качество конечного продукта. На таком листе может появиться трещина как в процессе перевозки и складирования, так и при монтаже и эксплуатации. Наличие вторичного сырья в листе определяется визуально. Если посмотреть лист на просвет, можно будет заметить мелкие вкрапления, пузырьки воздуха. Поверхность такого материала не будет достаточно гладкой и идеальной.

Один квадратный метр листа поликарбоната толщиной 4 миллиметра весит 800 грамм, 6-и миллиметровый — 1300 грамм. Соответственно, толщина и горизонтальных внутренних стенок должна составлять у первого — 0,3 миллиметра, у второго — 0,35 миллиметров. Это эталонные параметры, и при них плита будет выдерживать нагрузки, заявленные изготовителем. Некоторые производители с целью удешевления удешевления производства уменьшают вес материала на 10 — 15 %, что влечет за собой ухудшение несущих характеристик и качества. Поэтому, при желании будет нелишним проверить соответствие приобретаемого материала заявленной массе.

Таблица 3. Соотношение веса и толщины поликарбоната

ТОЛЩИНА, мм.	4	6	8	10	16	20
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС ЛИСТА, кг/м2	0,8	1,3	1,5	1,7	2,7	3,0

Чтобы приобрести гарантированно качественный продукт, следует обращаться только к проверенным продавцам. Желательно при покупке товара получить документ, подтверждающий факт купли-продажи. На его основании можно будет в будущем при необходимости предъявить претензии реализатору.