Публикации

Поликарбонат (ПК, polycarbonate) – синтетический светопропускающий материал, по внешнему виду похожий на акриловое стекло. Популярность поликарбоната в строительстве обусловлена удачным сочетанием таких эксплуатационных характеристик, как прозрачность, легкость и гибкость, высокая прочность и долговечность.

ПК сотовый и монолитный

Поликарбонатные листы получают из гранул поликарбоната экструзионным способом. При производстве сотового поликарбоната (СПК) гранулы сырья расплавляют и образовавшуюся массу выдавливают через специальную форму. В результате получается многослойный полый лист ячеистой структуры: два и более слоев листа соединяются между собой большим количеством внутренних перемычек – ребер жесткости (отсюда название «сотовый»). Листы сотового ПК отличаются повышенными теплоизоляционными характеристиками, легким весом, в сравнении с монолитным аналогом. В современном строительстве материал широко применяется в остеклении ограждающих конструкций различных сооружений: автостоянок, рынков, спорткомплексов, сельскохозяйственных построек и пр. Монолитный (сплошной) поликарбонат (МПК) производится методом экструзии или литья. Материал обладает высокой ударной прочностью в сравнении с другими пластиками, поэтому применяется при необходимости ударопрочной конструкции и защиты от вандализма. МПК поддается термоформованию, что позволяет изготавливать из него элементы криволинейной формы (куполообразные крыши, арочные перекрытия и т.д.). Листы МПК также можно фрезеровать и гравировать.  

Характеристики ПК

Среди общих характеристик сотового и монолитного ПК – оптимальное сочетание высоких прочностных и оптических свойств. Применение ПК в промышленном строительстве дает значительную экономию и позволяет повысить уровень безопасности на предприятии. К примеру, при остеклении кровли с точки зрения экономии: отпадает потребность в постоянной замене стекла, т.к. материал не бьется и выдерживает большие снеговые и ветровые нагрузки (в 200 раз прочнее стекла); не требуется дополнительных металлоконстукций для обрешетки кровли (СПК в 16 раз легче обычного силикатного стекла, МПК – в 2 раза легче стекла и на 43% меньше веса алюминия); хорошие теплотехнические показатели  материала экономят энергоресурсы (листы ПК толщиной 10 и 16 мм по теплотехническим показателям сравнимы с двойным остеклением, а толщиной 25 мм – близки к стеклопакетам с аргоновым заполнением).  

ПК не подвержен разрывной деформации, что исключает осколки, соответственно, обеспечивает безопасность. Так, в Швейцарском институте испытаний проводилось исследование ПК с помощью запуска полиамидного шарика ø4 см под углом 90° к поверхности листа. В результате наблюдений было отмечено частичное нарушение целостности поверхности в самом «слабом» месте сотового листа только при скорости шарика минимум 69 м/с. Огнестойкость еще одно неоспоримое достоинство ПК. Материал не воспламеняется в открытом огне, не способствует его распространению и при горении не выделяет токсичных веществ, опасных для жизни. При воздействии пламени плавится с образованием не горящих волокон, подобных паутине, которые не падают (из-за малого веса), а свисают с краев образующегося при плавлении отверстия. Эти нити-волокна не представляют угрозы, так как успевают остыть и, не воспламеняясь даже при непосредственном контакте с пламенем, исключают горизонтальное распространение огня. При этом также снижается риск удушения и отравления, т.к. дым выводится через отверстия наружу, а не накапливается внутри помещения. Материал имеет широкое применение как в складских помещениях (с риском повреждения огнем имущества и складируемых материалов), так и в остеклении производственных цехов. ПК – морозостойкий и теплостойкий пластик. Может применяться при температурах до -50°С без нагрузки и до -40°С с нагрузкой, в т. ч. и ударной. Высший «плюсовой» порог эксплуатации +120°С. Также ПК защищен от разрушения УФ-излучением. Защитный слой листа представляет собой лаковое стабилизирующее покрытие, нанесенное методом соэкстузии, которое дает возможность использовать поликарбонат на открытом воздухе в течение длительного времени без изменений свойств и необходимых качеств. Эксплуатация ПК благодаря его высокой химической устойчивости актуальна также в местах, где есть вероятность контакта с агрессивными средами.(при наличии высоких концентраций минеральных кислот, соли, насыщенных углеводородов и спиртов, включая метанол).

Однако ПК не лишен недостатков. Поверхность материала очень чувствительна к механическим воздействиям. При контакте с абразивными веществами или при трении о шероховатые поверхности образуются царапины, поэтому желательно до завершения монтажных работ сохранять поверхностную защитную пленку. По этой же причине, несмотря на повышенные прочностные свойства, ПК без специального твердого лакового покрытия не может применяться в качестве напольных конструкций (подиумов, лестниц и т.п.). Сотовый ПК способен впитывать влагу из атмосферы, а при снижении относительной влажности окружающей его среды – выпаривать эту влагу на поверхность. Если не предпринять защитных мер, этот эффект может привести к образованию конденсата внутри секционных пространств, удалить который в уже собранной конструкции будет нелегко. Соблюдение правил монтажа позволяет избежать данной проблемы.

Рынок

В России листовой ПК начали выпускать не так давно, соответственно, существующие производства еще не способны в полной мере удовлетворить всевозрастающий спрос на данную продукцию. Хотя поликарбонат для нашей страны материал не новый. Еще в советские времена существовало производство ПК на предприятии «Заря» в Дзержинске. По словам Тамары Хазовой, директора департамента аналитики компании Creon (http://rcc.ru/Rus/Conferences), несмотря на то, что завод работал на базе устаревшей по современным меркам фосгенной технологии, закрыт он был только в 2004 г. Как считают эксперты Creon, на сегодняшний день отечественный рынок ПК развивается достаточно стабильно. В 2007 г. мы выйдем на европейские темпы роста потребления — 8-9% год. Объем экспорта ПК по итогам текущего года в России составит 110 т (реэкспорт), а импорт достигнет 28,1 тыс. т. Основные поставщики этой продукции на российский рынок: Bayer (38,6%), Thai Polycarbonate (24,3%), Dow (12,9%), Mitsubishi (9,4%), GE Plastics (1,8%) (диаграмма 1). Наиболее крупные области применения ПК в стране — строительство (28,6%), машиностроение, включая автомобилестроение (27,8%), оптические диски (18,5%), электроника и электротехника (16,6%) (диаграмма 2). Особенно бурно сейчас развивается рынок ПК листов, которые применяются в строительстве. Выпуск листового ПК организован на заводах «Полиальт» (г. Чехов). На данный момент ожидания отечественного рынка связаны с предстоящим вводом производства гранулированного поликарбоната на предприятии «Казаньоргсинтез» мощностью 65 тыс. т в год. Продукция будет производиться новым для нашей страны бесфосгенным способом. Запуск завода планируется в мае 2008 г., а к концу лета – получение первой продукции.  

А пока… зависимость отечественного рынка от импорта создает определенные трудности для местных переработчиков и тормозит дальнейшее расширение сферы применения ПК в России. Тем не менее в последние годы в отрасли отмечаются существенные положительные сдвиги.

Софья Уразова

ТехЭкспертиза

Рекомендации по монтажу ПК

Наталья Вершинина, директор компании «КМС-Екатеринбург»:

– При монтаже сотового ПК необходимо учесть все воздействия наружной среды: перепад температур (лето-зима) и, соответственно, расширение материала, которое достигает 4 мм/п.м; пыль, влажность и загрязненность воздуха; воздействие дождя, снеговой и ветровой нагрузок, солнечной радиации. Сторона листа, имеющая УФ-защитный слой, должна быть ориентирована наружу. Пленка с этой стороны СПК имеет специальную маркировку. Удалять защитную пленку только по завершении монтажа, во избежание неправильной установки листа (УФ-защита не видима невооруженным глазом). Для соединения панелей между собой и крепления их к каркасу конструкции рекомендуется использовать специальные профили и термошайбы, учитывающие особенности монтажа СПК. Для компенсации термического расширения панели отверстия в ней следует делать на 2-3 мм больше, при этом отверстия должны находиться на расстоянии не менее 4 см от ее края. Конструкция термошайбы предотвращает также смятие панели. Торцы СПК в любых конструкциях должны быть закрыты защитной лентой, торцевым профилем от проникновения в них пыли, влаги. Одна из распространенных ошибок монтажа СПК – пренебрежение этими требованиями.

ТехДетали

ПК представляют собой линейные полиэфиры угольной кислоты. Существует два промышленных способа получения ПК: фосгенирование Бисфенола-А и переэтерификация дифенилкарбоната Бисфенолом-А (нефосгенный метод). Как отмечают аналитики, несмотря на все плюсы современного бесфосгенного производства ПК, полного вытеснения с рынка заводов, чья технология производства основана на межфазной поликонденсации, не произойдет. Это связано с рядом ограничений использования современной технологии производства ПК, и среди них: побочное выделение анизола, который не находит применения, поскольку его мировое потребление меньше 7 тыс. т – в результате материал отправляется на сжигание; по бесфосгенной технологии нельзя получить ряд марок ПК, в частности высокомолекулярный ПК и сополимеры на основе ПК.