Поликарбонат формула свойства применение

Обновлено: 18.05.2024

Поликарбонат


Поликарбонаты — группа термопластов, сложные полиэфиры угольной кислоты и двухатомных спиртов общей формулы (-O-R-O-CO-)n. Наибольшее промышленное значение имеют ароматические поликарбонаты, в первую очередь, поликарбонат на основе Бисфенола А, благодаря доступности бисфенола А, синтезируемого конденсацией фенола и ацетона.

Содержание

Методы синтеза

Синтез поликарбоната на основе бисфенола А проводится двумя методами: методом фосгенирования бисфенола А и методом переэтерификации в расплаве диарилкарбонатов бисфенолом А.

В случае переэтерификации в расплаве в качестве исходного сырья используется дифенилкарбонат, реакцию проводят в присутствии щелочных катализаторов (метилат натрия), температуру реакцинной смеси повышают ступенчато от 150 до 300°C, реакцию проводят в вакуумированных реакторах периодического действия при постоянной отгонке выделяющегося в ходе реакции фенола. Полученный расплав поликарбоната охлаждают и гранулируют. Недостатком метода является относительно небольшая молекулярная масса (до 50 КДа) получаемого полимера и его загрязнённость остатками катализатора и продуктов термодеструкции бисфенола А.

Фосгенирование бисфенола А проводят в растворе хлоралканов (обычно - хлористого метилена CH2Cl2) при комнатной температуре, существует две модификации процесса - поликонденсация в растворе и межфазная поликонденсация.

При поликонденсации в растворе в качестве катализатора и основания, связывающего выделяющийся хлороводород используют пиридин, гидрохлорид пиридина, образующийся в ходе реакции, нерастворим в хлористом метилене и по завершении реакции его отделяют фильтрованием. От остаточных количеств пиридина, содержащегося в реакционной смеси, избавляются отмыванием водным раствором кислоты. Поликарбонат высаждают из раствора подходящим кислородсодержащим растворителем (ацетоном и т.п.), что позволяет частично избавиться от остаточных количеств бисфенола А, осадок осадок сушат и гранулируют. Недостатком метода является использование достаточно дорогого пиридина в больших количествах (более 2 молей на моль фосгена).

В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.

Переработка

В процессе синтеза получают гранулированный поликарбонат, который в дальнейшем может перерабатываться методами литья под давлением или экструзией. В процессе экструзии может быть получен сотовый и монолитный поликарбонат.

Монолитный поликарбонат — очень стойкий материал, он может применяться для изготовления пуленепробиваемого стекла. Свойства монолитного поликарбоната весьма схожи со свойствами полиметилметакрилата (известного также как акрил), но монолитный поликарбонат более прочен и более дорог. Этот чаще всего прозрачный полимер имеет лучшие характеристики светопроницаемости, чем традиционное стекло.

Свойства и применение поликарбоната

Поликарбонат (ПК, PC) обладает комплексом ценных свойств: прозрачностью, высокой механической прочностью, повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, незначительным водопоглощением, высоким электрическим сопротивлением и электрической прочностью, незначительными диэлектрическими потерями в широком диапазоне частот, высокой теплостойкостью, изделия из него сохраняют стабильность свойств и размеров в широком интервале температур (от -100 до +135°С).

Перерабатывают поликарбонат всеми методами, известными для термопластов. Качество изделий из него зависит от наличия влаги в перерабатываемом материале, условий переработки и конструкции изделия.

Перечисленные выше свойства поликарбоната обусловили его широкое применение во многих отраслях промышленности взамен цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. Благодаря высокой механической прочности, сочетающейся с малым водопоглощением, а также способности изделий из него сохранять стабильные размеры в широком интервале рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, электроизоляционных и конструкционных элементов приборов, корпусов электронной и бытовой техники и т.д.

Высокая ударная вязкость в сочетании с теплостойкостью позволяет использовать поликарбонат для изготовления электроустановочных и конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях динамических, механических и тепловых нагрузок.

Хорошие оптические свойства (светопроницаемость до 89%) обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей светофильтров, а высокая химическая стойкость и стойкость к атмосферным явлениям – для светорассеивателей ламп различного назначения, в т.ч. эксплуатирующихся на улице, и автомобильных фар. Также, поликарбонат широко применяется в строительстве в виде сотовых и монолитных панелей (сотовый поликарбонат и монолитный поликарбонат).

Биологическая инертность поликарбоната и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым для пищевой промышленности. Из него изготавливают посуду для продуктов питания, бутылки различного назначения, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты (например, шоколадные формы) и т.д.

В целом свойства поликарбоната соответствуют следующим величинам:

    — 1,20 г/см 3
  • Водопоглощение – 0,2%
  • Усадка – 0,5÷0,7%
  • Ударная вязкость по Изоду с надрезом – 84÷90 кДж/м 2
  • Ударная вязкость по Шарпи с надрезом – 40÷60 кДж/м 2
  • Температура применения — от −100°C до +125°C
  • Температура плавления около 250°C
  • Температура возгорания около 610°C равняется 1,585 ± 0,001
  • Способность к пропусканию света — около 90% ± 1%

Из-за высокой ударопрочности поликарбоната лабораторные методы не позволяют произвести определение ударной вязкости по Шарпи, без надреза, поэтому в резльтатах испытаний обычно значится "нет разрыва" или "без разрушений". Тем не менее, сравнителный анализ ударной вязкости полученной по другим методам измерений и показателей для других пластиков позволяет оценить эту величину на уровне

1 МДж/м 2 (1000 кДж/м 2 )

Российская номенклатура марок поликарбоната

Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид

ПК-[метод переработки][модификаторы в составе]-[ПТР],

  • ПК - поликарбонат
  • Рекомендованный метод переработки:
    • Л – переработка литьем под давлением
    • Э – переработка экструзией
    • Т – термостабилизатор
    • С – светостабилизатор
    • О – краситель

    В Советском Союзе до начала 90х годов прошлого века выпускался поликарбонат "дифлон" [1] , марки:

    ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в наст. вр. используются высоковязкие марки импортных материалов;

    ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в наст. вр. используются средневязкие марки импортных материалов;

    ПК-3 - низковязкая марка, ПТР=7÷12, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-12, в наст. вр. используются низковязкие марки импортных материалов;

    ПК-4 - черный термостабилизированный, в наст. вр. ПК-ЛТ-18ОМ черного цвета;

    ПК-5 - медицинского назначения, в наст. вр. используются марки медицинского назначения импортных материалов;

    ПК-6 - светотехнического назначения, в наст. вр. по светопропусканию подходят практически любые марки импортных материалов;

    ПК-НКС - стеклонаполненный, в дальнейшем заменен на ПК-ЛСВ-30;

    ПК-М-1 - повышенные антифрикционные свойства, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

    ПК-М-2 - повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость;

    ПК-М-3 - может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

    ПК-С3, ПК-ОД - самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в наст. вр. ПК-ТС-16ОД;

    ПК-ОМ, ПК-ЛТ-12-ОМ, ПК-ЛТО-12 - непрозрачные и полупрозрачные материалы различных цветов, в наст. вр. ПК-ЛТ-18ОМ.

    Мировыми производителями выпускается несколько основных торговых марок поликарбоната общего назначения:

    Поликарбонаты


    Поликарбонаты — группа термопластов, сложные полиэфиры угольной кислоты и двухатомных спиртов общей формулы (-O-R-O-CO-)n. Наибольшее промышленное значение имеют ароматические поликарбонаты, в первую очередь, поликарбонат на основе Бисфенола А, благодаря доступности бисфенола А, синтезируемого конденсацией фенола и ацетона.

    Содержание

    Методы синтеза

    Синтез поликарбоната на основе бисфенола А проводится двумя методами: методом фосгенирования бисфенола А и методом переэтерификации в расплаве диарилкарбонатов бисфенолом А.

    В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.

    Переработка

    При переработке поликарбонатов применяют большинство методов переработки и формовки термопластичных полимеров: литьё под давлением (производство изделий), выдувное литьё (разного рода сосуды), экструзию (производство профилей и плёнок), формовку волокон из расплава. При производстве поликарбонатных плёнок также применяется формовка из растворов - этот метод позволяет получать тонкие плёнки из поликарбонатов высокой молекулярной массы, формовка тонких плёнок из которых затруднена вследствие их высокой вязкости, в качестве растворителя обычно используют метиленхлорид.

    Российская номенклатура марок

    Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид

    ПК-[метод переработки][модификаторы в составе]-[ПТР],

    • ПК - поликарбонат
    • Рекомендованный метод переработки:
      • Л – переработка литьем под давлением
      • Э – переработка экструзией
      • Т – термостабилизатор
      • С – светостабилизатор
      • О – краситель

      В Советском Союзе до начала 90х годов прошлого века выпускался поликарбонат "дифлон" [1] , в настоящее время, с 2009 года, запущен в эксплуатацию цех завода ОАО "КазаньОргСинтез" по производству отечественного поликарбоната новой номенклатурной линейки:

      ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в наст. вр. РС-003 или РС-005;

      ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в наст. вр. РС-007;

      ПК-3 - низковязкая марка, ПТР=7÷12, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-12, в наст. вр. РС-010;

      ПК-5 - медицинского назначения, в наст. вр. используются марки медицинского назначения импортных материалов;

      ПК-6 - светотехнического назначения, в наст. вр. по светопропусканию подходят практически любые марки импортных и отечественных материалов;

      ПК-НКС - стеклонаполненный, в дальнейшем заменен на ПК-ЛСВ-30, в наст. вр. ПК-ЛСТ-30;

      ПК-М-1 - повышенные антифрикционные свойства, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

      ПК-М-2 - повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость, аналогов по наст. вр. - нет;

      ПК-М-3 - может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

      ПК-С3, ПК-ОД - самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в наст. вр. ПК-ТС-16-ОД;

      Мировое производство

      Поликарбонаты являются крупнотоннажными продуктами органического синтеза, мировые производственные мощности в 2006 г. составляли более 3 млн. тонн в год. Основные производители поликарбоната (2006 г.) [2] :

      Производитель Объем производства Торговые марки
      Bayer Material Science AG 900 000 т/год Makrolon, Apec, Bayblend, Makroblend [3]
      Sabic Innovative Plastics 900 000 т/год Lexan
      Samyang Busines Chemicals 360 000 т/год Trirex [4]
      Dow Chemical / LG DOW Polycarbonate 300 000 т/год Calibre [5]
      Teijin 300 000 т/год Panlite [6]
      Всего 3 200 000 т/год

      Применение

      Благодаря высокой прочности и ударной вязкости (250—500 кдж/м 2 ) применяются в качестве конструкционных материалов в различных отраслях промышленности, используются при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. При этом для улучшения механических свойств применяются и наполненные стекловолокном композиции.

      Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий; листовой ячеистый пластик применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также, материал используется, там где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть компьютеры, очки, светильники, фонари и т.д.

      См. также

      Примечания

      1. ↑ "Поликарбонаты. Каталог." // НПО "Пластмассы" - Черкассы: 1986
      2. ↑Market review of polycarbonates: Russian and global markets of polycarbonates // SafPlast
      3. ↑Polycarbonates // Bayer Material Science AG
      4. ↑Tryrex // Samyang Busines Chemicals
      5. ↑Calibre // LG DOW Polycarbonate
      6. ↑Panlite // Teijin Kasei America
      • Пластмассы
      • Термопласты

      Wikimedia Foundation . 2010 .

      Смотреть что такое "Поликарбонаты" в других словарях:

      поликарбонаты — синтетические полимеры, продукты взаимодействия двухатомных фенолов и производных угольной кислоты; твердые бесцветные вещества. Наиболее распространён поликарбонат, который получают из дифенилолпропана и фосгена: [ ОС6Н4С(СН3)2С6Н4OCO ]n. Прочны … Энциклопедический словарь

      ПОЛИКАРБОНАТЫ — продукты поликонденсации двухатомных фенолов с производными угольной к ты общей ф лы [ OROCOOR ]n, где R ароматич. остаток. Наиболее распространён П. на основе дифенилолпропана (бисфенола А); плотн. 1200 кг/м3; плавится при 220 230 °С; отличается … Большой энциклопедический политехнический словарь

      поликарбонаты — поликарбон аты, ов, ед. ч. н ат, а … Русский орфографический словарь

      поликарбонаты — мн., Р. поликарбона/тов; ед. поликарбона/т (2 м) … Орфографический словарь русского языка

      Поликарбонат


      Поликарбонаты — группа термопластов, сложные полиэфиры угольной кислоты и двухатомных спиртов общей формулы (-O-R-O-CO-)n. Наибольшее промышленное значение имеют ароматические поликарбонаты, в первую очередь, поликарбонат на основе Бисфенола А, благодаря доступности бисфенола А, синтезируемого конденсацией фенола и ацетона.

      Содержание

      Методы синтеза

      Синтез поликарбоната на основе бисфенола А проводится двумя методами: методом фосгенирования бисфенола А и методом переэтерификации в расплаве диарилкарбонатов бисфенолом А.

      В случае переэтерификации в расплаве в качестве исходного сырья используется дифенилкарбонат, реакцию проводят в присутствии щелочных катализаторов (метилат натрия), температуру реакцинной смеси повышают ступенчато от 150 до 300°C, реакцию проводят в вакуумированных реакторах периодического действия при постоянной отгонке выделяющегося в ходе реакции фенола. Полученный расплав поликарбоната охлаждают и гранулируют. Недостатком метода является относительно небольшая молекулярная масса (до 50 КДа) получаемого полимера и его загрязнённость остатками катализатора и продуктов термодеструкции бисфенола А.

      Фосгенирование бисфенола А проводят в растворе хлоралканов (обычно - хлористого метилена CH2Cl2) при комнатной температуре, существует две модификации процесса - поликонденсация в растворе и межфазная поликонденсация.

      При поликонденсации в растворе в качестве катализатора и основания, связывающего выделяющийся хлороводород используют пиридин, гидрохлорид пиридина, образующийся в ходе реакции, нерастворим в хлористом метилене и по завершении реакции его отделяют фильтрованием. От остаточных количеств пиридина, содержащегося в реакционной смеси, избавляются отмыванием водным раствором кислоты. Поликарбонат высаждают из раствора подходящим кислородсодержащим растворителем (ацетоном и т.п.), что позволяет частично избавиться от остаточных количеств бисфенола А, осадок осадок сушат и гранулируют. Недостатком метода является использование достаточно дорогого пиридина в больших количествах (более 2 молей на моль фосгена).

      В случае фосгенирования в условиях межфазного катализа поликонденсация проводится в два этапа: сначала фосгенированием бисфенолята А натрия получают раствор смеси олигомеров, содержащих концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.

      Переработка

      В процессе синтеза получают гранулированный поликарбонат, который в дальнейшем может перерабатываться методами литья под давлением или экструзией. В процессе экструзии может быть получен сотовый и монолитный поликарбонат.

      Монолитный поликарбонат — очень стойкий материал, он может применяться для изготовления пуленепробиваемого стекла. Свойства монолитного поликарбоната весьма схожи со свойствами полиметилметакрилата (известного также как акрил), но монолитный поликарбонат более прочен и более дорог. Этот чаще всего прозрачный полимер имеет лучшие характеристики светопроницаемости, чем традиционное стекло.

      Свойства и применение поликарбоната

      Поликарбонат (ПК, PC) обладает комплексом ценных свойств: прозрачностью, высокой механической прочностью, повышенной устойчивостью к ударным нагрузкам, незначительным водопоглощением, высоким электрическим сопротивлением и электрической прочностью, незначительными диэлектрическими потерями в широком диапазоне частот, высокой теплостойкостью, изделия из него сохраняют стабильность свойств и размеров в широком интервале температур (от -100 до +135°С).

      Перерабатывают поликарбонат всеми методами, известными для термопластов. Качество изделий из него зависит от наличия влаги в перерабатываемом материале, условий переработки и конструкции изделия.

      Перечисленные выше свойства поликарбоната обусловили его широкое применение во многих отраслях промышленности взамен цветных металлов, сплавов и силикатного стекла. Благодаря высокой механической прочности, сочетающейся с малым водопоглощением, а также способности изделий из него сохранять стабильные размеры в широком интервале рабочих температур, поликарбонат успешно используется для изготовления прецизионных деталей, инструментов, электроизоляционных и конструкционных элементов приборов, корпусов электронной и бытовой техники и т.д.

      Высокая ударная вязкость в сочетании с теплостойкостью позволяет использовать поликарбонат для изготовления электроустановочных и конструкционных элементов автомобилей, работающих в жестких условиях динамических, механических и тепловых нагрузок.

      Хорошие оптические свойства (светопроницаемость до 89%) обусловили применение поликарбоната для изготовления светотехнических деталей светофильтров, а высокая химическая стойкость и стойкость к атмосферным явлениям – для светорассеивателей ламп различного назначения, в т.ч. эксплуатирующихся на улице, и автомобильных фар. Также, поликарбонат широко применяется в строительстве в виде сотовых и монолитных панелей (сотовый поликарбонат и монолитный поликарбонат).

      Биологическая инертность поликарбоната и возможность подвергать изделия из него стерилизации сделали этот материал незаменимым для пищевой промышленности. Из него изготавливают посуду для продуктов питания, бутылки различного назначения, детали машин, перерабатывающие пищевые продукты (например, шоколадные формы) и т.д.

      В целом свойства поликарбоната соответствуют следующим величинам:

        — 1,20 г/см 3
      • Водопоглощение – 0,2%
      • Усадка – 0,5÷0,7%
      • Ударная вязкость по Изоду с надрезом – 84÷90 кДж/м 2
      • Ударная вязкость по Шарпи с надрезом – 40÷60 кДж/м 2
      • Температура применения — от −100°C до +125°C
      • Температура плавления около 250°C
      • Температура возгорания около 610°C равняется 1,585 ± 0,001
      • Способность к пропусканию света — около 90% ± 1%

      Из-за высокой ударопрочности поликарбоната лабораторные методы не позволяют произвести определение ударной вязкости по Шарпи, без надреза, поэтому в резльтатах испытаний обычно значится "нет разрыва" или "без разрушений". Тем не менее, сравнителный анализ ударной вязкости полученной по другим методам измерений и показателей для других пластиков позволяет оценить эту величину на уровне

      1 МДж/м 2 (1000 кДж/м 2 )

      Российская номенклатура марок поликарбоната

      Обозначение поликарбонатов различных марок имеет вид

      ПК-[метод переработки][модификаторы в составе]-[ПТР],

      • ПК - поликарбонат
      • Рекомендованный метод переработки:
        • Л – переработка литьем под давлением
        • Э – переработка экструзией
        • Т – термостабилизатор
        • С – светостабилизатор
        • О – краситель

        В Советском Союзе до начала 90х годов прошлого века выпускался поликарбонат "дифлон" [1] , марки:

        ПК-1 - высоковязкая марка, ПТР=1÷3,5, в дальнейшем заменен на ПК-ЛЭТ-7, в наст. вр. используются высоковязкие марки импортных материалов;

        ПК-2 - средневязкая марка, ПТР=3,5÷7, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-10, в наст. вр. используются средневязкие марки импортных материалов;

        ПК-3 - низковязкая марка, ПТР=7÷12, в дальнейшем заменен на ПК-ЛТ-12, в наст. вр. используются низковязкие марки импортных материалов;

        ПК-4 - черный термостабилизированный, в наст. вр. ПК-ЛТ-18ОМ черного цвета;

        ПК-5 - медицинского назначения, в наст. вр. используются марки медицинского назначения импортных материалов;

        ПК-6 - светотехнического назначения, в наст. вр. по светопропусканию подходят практически любые марки импортных материалов;

        ПК-НКС - стеклонаполненный, в дальнейшем заменен на ПК-ЛСВ-30;

        ПК-М-1 - повышенные антифрикционные свойства, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

        ПК-М-2 - повышенная стойкость к растрескиванию и самозатухаемость;

        ПК-М-3 - может эксплуатироваться при крайне низких температурах, в наст. вр. используются специальные марки импортных материалов;

        ПК-С3, ПК-ОД - самозатухающие с повышенной стойкостью к горению (категория горючести ПВ-0), в наст. вр. ПК-ТС-16ОД;

        ПК-ОМ, ПК-ЛТ-12-ОМ, ПК-ЛТО-12 - непрозрачные и полупрозрачные материалы различных цветов, в наст. вр. ПК-ЛТ-18ОМ.

        Мировыми производителями выпускается несколько основных торговых марок поликарбоната общего назначения:

        Поликарбонат: характеристики, свойства и применение


        Поликарбонат (рус. аббр. ПК или анг. PC) – это термопластичный полимер, который не имеет аналогов среди современных полимеров. Он отличается превосходными параметрами светопроницаемости, ударопрочности и термостойкости.

        Свойства поликарбоната практически не зависят от погодных условий: критически низкие температуры, при которых он может стать хрупким, находятся вне диапазона температур эксплуатации. Его твердость и сопротивление сжатию аналогично алюминию – армированный многослойный монолитный поликарбонат способен выдержать даже выстрел из огнестрельного оружия.

        Множество превосходных технико-эксплуатационных характеристик в сочетании с низкой ценой обеспечили этому материалу огромную популярность. Сегодня этот термопластичный полимер используется везде, где необходим прозрачный материал с исключительными механическими свойствами, – от производства солнцезащитных очков до остекления самолетов.

        Содержание:

        Изобретение поликарбоната

        Параллельно была разработана технология производства PC на основе бисфенола А фирмой Mobay Chemical Company (материал MERLON) и General Electric (пластики Lexan и Nalgene). Они предложили новую энергосберегающую технологию производства бисфенола А.
        Производство PC в промышленных масштабах началось в 60-х годах, а в 70-х мир впервые увидел листовой сотовый ПК. Сегодня он известен под многими торговыми марками: Lexan, Makrolon, Novarex, Sparlux, Star-C, Stat-Kon, Xantar Orgalan, Pantile, Calibre, Durolon, Ekonol, Polycarbafil, Polygard, Royalit и Sinvet.

        Химические свойства поликарбоната


        PC – группа термопластичных полимеров из группы сложных полиэфиров, которые являются эфирами угольной кислоты. Их получают путем реакции конденсации угольной кислоты с диолами (двухатомными фенолами – фосгеном, бисфенолом А).

        Синтез может осуществляться несколькими способами:

        • фосгенированием бисфенолов путем межфазной конденсации в присутствии щелочей;
        • поликонденсацией в расплаве путем нагрева диалкилкарбоната с двухатомным фенолом при 180-300°С;
        • поликонденсацией в растворе с органическим растворителем и третичными органическими основаниями, необходимыми для связывания соляной кислоты.

        Термопластичный полимер на основе бисфенола А – аморфное вещество.

        Из-за очень плохой кристаллизационной способности полимера чистые продукты из него прозрачны, бесцветны или желтоваты.

        ПК совместим со множеством химикатов, при контакте с некоторыми проявляет умеренную стойкость или разрушается.

        Химические свойства и использование поликарбоната:

        • PC устойчив к солям и минеральным маслам;
        • умеренная химическая стойкость к слабым кислотам – практически не повреждается при температурах > 60°С;
        • частично растворяются в хлорированных алифатических и ароматических углеводородах, циклогексаноне и диоксане;
        • ПК не устойчив к щелочам, аминам, аммиаку, альдегидам, кетонам, этиловому спирту и др. (быстро разрушается в течение короткого периода времени);
        • PC не устойчив к ароматическим углеводородам, к бензину, керосину, анилину, лакам, растворителям, толуолу, метиленхлориду (им склеивают ПК) и другим соединениям.

        Особенности эксплуатации поликарбоната, обусловленные его химическими свойствами:

        • термопласт более восприимчив воздействию химических агентов, когда он находится в напряженном состоянии и/или при деформации;
        • воздействие агрессивных к ПК химических реагентов не всегда приводит к снижению его технико-эксплуатационных характеристик – пластик может частично раствориться, размягчиться или абсорбировать химикат;
        • в случае химического разрушения могут возникнуть трещины под напряжением – видимые и микроскопические, что приводит к помутнению или порче изделия из ПК;
        • нетоксичный и химически инертный материал – PC соответствует требованиям ЕС и FDA для контакта с некоторыми пищевыми продуктами;
        • химическая устойчивость ПК к воде не является постоянной и зависит от давления и температуры (до +60 °С) – при более высоких температурах воды ПК постепенно разрушается;
        • при уходе за пластиком PC следует избегать составов для чистки стекла с аммиаком;
        • следует учитывать, что материал растворим в технических растворителях;
        • перед применением герметиков, силикона и клеев необходима проверка на совместимость с ПК.

        Механические характеристики, физические свойства поликарбоната


        Это уникальный материал во многих отношениях, как с точки зрения механических, физических, химических, так и теплоизоляционных характеристик, обуславливающих его широкое применение, в числе которых:

        • высокая жесткость, твердость и ударная вязкость (более 20 кДж /м2) во всем диапазоне рабочих температур (до -50°C);
        • легкость – плотность материала 1,20 г/см3;
        • стабильность формы, размеров, физических и механических свойств в рабочем диапазоне от -100°C до +135°C;
        • высокая сопротивляемость ползучести при комнатной температуре;
        • хорошая термическая стабильность – длительное удерживание термопласта в нагретом состоянии (до +153°С) не изменяет его свойств;
        • термостойкость – температура обработки от +280°C до +310°C;
        • светопроницаемость = 90% ± 1%;
        • показатель преломления = 1,585 ± 0,001;
        • низкий коэффициент термического удлинения – напряжение при пределе текучести = 55-65 Мпа;
        • упругость при растяжении = 2300-2400 Мпа;
        • предел прочности при растяжении> 70 Мпа;
        • удлинение на границе текучести = 6-7%;
        • низкий коэффициент водопоглощения = 0,1 ÷ 0,2%.

        Технико-эксплуатационные свойства:

        • PC в 250 раз превышает ударопрочность кварцевого стекла и почти в 10 раз – плексигласа;
        • высокая морозостойкость;
        • высокие термоизоляционные параметры;
        • высокая паро- и газопроницаемость;
        • хорошие диэлектрические свойства (высокое удельное сопротивление);
        • термопластичный полимер устойчив к динамическим нагрузкам и к истиранию;
        • чистый PC поглощает ультрафиолетовый спектр излучения – без специальных добавок и защитных пленок пластик не устойчив к ультрафиолету;
        • огнестойкий, трудновоспламеняемый и самозатухающий материал: класс В1 (стандарт DIN 4102) .
        • термопласт PC долговечен – срок его эксплуатации превышает 10 лет;
        • легко обрабатывается;
        • термопластичный полимер устойчив к погодным условиям (в т.ч. и к граду) и биологическому разрушению;
        • гладкая поверхность материала облегчает уход, практически не загрязняется;
        • не царапается, не требует защиты от механических повреждений.

        Преимущества термопластичного полимера, такие как долговечность, прочность, надежность и эстетичность, очень ценны для строительной отрасли.

        Эти свойства делают его наиболее универсальным материалом, способным сочетать самые высокие оптические и силовые параметры с отличной теплоизоляцией и малым весом.

        Промышленные поликарбонаты

        Термопласты могут подвергаться обработке с применением следующих технологий:

        Для улучшения параметров прочности, жесткости и стабильности при высоких температурах промышленные поликарбонаты дополнительно армируются стекловолокном, модифицируются свето- и/или термостабилизаторами:

        • Модификации ПК с более высокой текучестью используются для получения продукции с большой площадью.
        • Разновидности PC, усиленные армирующей сеткой из стекловолокна (10-40%), отличаются повышенной жесткостью и стойкостью к образованию трещин.
        • Модификации с присадками из графита, сульфита молибдена или тефлона обеспечивают пластику повышенную гладкость и устойчивость к истиранию.

        Сополимеры, полученные из бисфенола TMC (1,1-бидксифенилфенилтриметилциклогексана) – прозрачные пластики с расширенным диапазоном рабочих температур (от +160°С до +205°С ).

        Сополимеры с галогенизированными бисфенолами, в частности с тетрабромбисфенолом, характеризуются пониженной воспламеняемостью. Использование бисфенола S для сополимеризации увеличивает ударную вязкость.

        Сотовый поликарбонат: свойства и сфера его использования


        Ячеистый (многоперегородчатый) термопластичный полимер изготавливается в виде полых панелей различной толщины, цветов и размеров с дополнительными ребрами жесткости. Многокамерное (сотовое) строение обеспечивает повышенные параметры теплоизоляции (U до 1,0 Вт/м2*K в панелях толщиной 40 мм).

        Использование его в качестве материала для остекления снижает затраты на отопление помещений.

        Сферы применения ячеистого листового термопластика в качестве материала для остекления:

        • веранд, зимних садов, беседок и лоджий;
        • кровельных покрытий промышленных, коммерческих и спортивных объектов,
        • теплиц и бассейнов.

        Он широко применяется для изготовления:

        • козырьков, навесов, остановок;
        • рекламных панелей;
        • акустических экранов;
        • перегородок;
        • антивандальных дверей и окон;
        • световых люков и др.

        Монолитный поликарбонат: особенности и области применения


        Это литой листовой материал (ГОСТ Р 51136) без внутренних пустот, по оптическим свойствам аналогичный кварцевому стеклу.

        Панели многослойные из поликарбоната чрезвычайно устойчивы к растрескиванию и механическим повреждениям – он достаточно прочен, чтобы выдерживать большие перепады давления, удары молотком или камнем, что делает его хорошей заменой для стекла.

        Литой термопластичный полимер идеально подходит для производства прецизионных деталей для оптической и электротехнической промышленности, а также в строительстве – везде, где требуется прозрачность, тепловое сопротивление и высокая ударопрочность:

        Пластик PC имеет несколько маркировок:

        Наряду с вышеперечисленными преимуществами выбор поликарбоната также обусловлен и доступной ценой, что делает это решение очень выгодным во всех аспектах.

        Свойства поликарбоната и его применение

        Фото: Свойства поликарбоната

        Поликарбонат — распространенный и востребованный материал в строительной индустрии. Его преимуществом над многими другими обшивочными изделиями является практичность, довольно демократическая цена и повышенная степень прочности. В данной статье рассмотрим свойства поликарбоната и его применение. Следует заметить, что данный полимерный материал используется во многих промышленных отраслях, а также сельском хозяйстве, строительстве и т.д.

        Характеристики

        Фото: Монолитный вид полотен

        Поликарбонат изготавливается из полимеров на высокотехнологичном оборудовании в заводских условиях. Представлен в виде листов стандартных размеров (ширина 2,05 м, длина 3,05 м) разной толщины (2-12 мм). В зависимости от назначения и рода работ применяется два вида поликарбоната:

        Монолитный представлен в виде сплошных гладких листов. Характеризуется большой прочностью и неплохой гибкостью. Сотовый изготовлен из двух тонких параллельно скрепленных вертикальными перепонками листов. Система перепонок образует решетчатую структуру. Пространство между перепонками заполнено воздухом, что обеспечивает отличные теплопроводные качества материала.

        На заметку: В состав сплава при производстве добавляется специальное вещество, которое обладает способностью поглощать ультрафиолетовое излучение. Поэтому поликарбонатные прогоны часто используются для монтажа сооружений, защищающих от прямых солнечных лучей.

        Применение

        Фото: Закрытая беседка из полимерного пластика

        Как оговаривалось выше, поликарбонатные изделия применяются очень широко в различных сферах:

        1. В строительстве — для обшивки поверхностей, изготовления крыш и навесов.
        2. Для монтажа теплиц и тепличных комплексов, парников.
        3. Остекление — налажено производство специального полимера заменяющего стекло, при этом обладающего повышенной прочностью.
        4. Для защиты баннеров, рекламных щитов, табличек.
        5. Монолитный поликарбонат применяют для производства пуленепробиваемых автомобильных окон (удароупорное стекло).
        6. Настил для спортивных площадок.
        7. Обустройство веранд, фасадов и многое другое.

        Поликарбонат считается идеальным материалом для выполнения различных перепадов и криволинейных форм, так как обладает отменной гибкостью. Чаще для таких целей используется сотовые поликарбонатные листы, так как они дешевле монолитных.

        Свойства

        Благодаря своим физическим и химическим свойствам поликарбонат применяется для монтажа теплиц и других сооружений. Какими же свойствами обладает данное полимерное изделие? Благодаря чему материал завоевал такую популярность среди промышленников и простых покупателей?

        Физические свойства

        Фото: Чем толще листы, тем ниже их теплопроводность

        Поликарбонат устойчив к механическим ударам. При сильном ударе не крошится как обычное стекло, а просто может возникнуть трещина. Полимер состоит из довольно вязкого вещества, что позволяет ему при сильном давлении деформироваться, при этом его целостность не нарушается. Это единственное полимерное изделие способное выдержать пулевое попадание.

        Небольшой вес прогонов позволяет без особых проблем перевозить материал, даже одному человеку. Незначительная масса позволяет без труда монтировать листы на каркас. Несмотря на преимущества, листы обладают большой парусностью, что может привести к их отрыву при плохом или неправильном креплении. Способен выдерживать большое давление при накоплении снега на поверхности.

        Устойчив перед значительным передам температур. Сохраняет свои первоначальные качества при температурном режиме от — 40 до +110 °С. Вещество, из которого состоят панели, плохо горит, что делает полимер пожароустойчивым.

        Нельзя не отметить оптические качества полимерного изделия. Способность пропускать свет достигает 95 %. Сотовый поликарбонат, благодаря своей структуре, пропускает свет хуже, но при этом отлично его рассеивает, что делает его идеальным материалом для изготовления теплиц. Непрямые солнечные лучи благоприятно влияют на растения в тепличных условиях, так как освещение более мягкое и приятное.

        Важная деталь: Благодаря наличию в сплаве вещества способного поглощать ультрафиолетовое излучение материал способен сохранять свою прочность и первоначальные качества не одно десятилетие.

        Часто используется как утеплитель, так как обладает отменными теплопроводными свойствами. Шумопоглощающая способность позволяет использовать полимер для шумоизоляции помещений.

        Химические свойства

        Фото: Для мытья полимерного покрытия используются только не агрессивные средства

        Степень реагирования полимерного вещества с какими-либо химическими составами зависит от степени агрессивности химиката. Наиболее распространенные химические средства, которые применяют для очистки и обработки поверхности:

        • моющие;
        • дезинфицирующие;
        • смазки;
        • масла;
        • краски и лаки.

        Следует заметить, все эти компоненты часто применяются для защиты от влаги. Как же влияет влага на свойства поликарбоната?

        Хотя вода является хорошим растворителем и вступает в реакцию со многими химическими веществами, она не оказывает практически никакого влияния на поликарбонат.

        Полимер в нормальном состоянии не взаимодействует и не вступает в реакцию с химикатами. Может незначительно терять свои свойства при попадании на него агрессивных химических компонентов, когда материал долгое время находится под нагрузкой (в натянутом состоянии или под давлением большого веса).

        Монтаж, хранение и уход

        Фото: Крепление листа на каркас

        Исходя из свойств данного полимерного покрытия, следует помнить, что:

        • при перепадах температур материал имеет свойство расширяться и это необходимо учитывать при монтаже;
        • при точечном креплении следует использовать термошайбы, а отверстия под шурупы должны быть шире толщины винта;
        • при использовании специально профиля по краям нужно оставлять свободное пространство на уширение.
        • протирая полотна влажной тряпкой желательно не использовать средства с абразивной структурой.

        Совет: Хранить поликарбонат можно на открытом воздухе, при условии, что его поверхность покрыта специальным защитным веществом отталкивающим ультрафиолетовое излучение.

        Читайте также: