Propiedades, usos y especificaciones del policarbonato monolítico.

En la construcción moderna, los materiales transparentes se usan ampliamente, a menudo conforman el aspecto de los edificios. Junto con el vidrio habitual, las propiedades de policarbonato monolítico se han generalizado, y su uso permite crear estructuras de construcción únicas. Este plástico tiene excelentes características técnicas, lo que lo hace indispensable en la construcción de edificios para diversos fines.

¿Qué es un policarbonato monolítico?

Este material se obtuvo por primera vez a fines del siglo XIX como un subproducto en el proceso de síntesis de medicamentos para anestesia. Surge una pregunta completamente lógica: ¿qué es el policarbonato monolítico y qué propiedades tiene? Es un compuesto insoluble en agua y muchos otros líquidos que pueden competir con el vidrio de silicato de alta calidad por transparencia.

Las especificaciones de policarbonato monolítico, que se encuentran en el nivel más alto, pertenecen al grupo de los termoplásticos. Los compuestos aromáticos más extendidos sintetizados a partir del bisfenol A. A su vez, esta sustancia se obtiene por condensación de componentes relativamente baratos de acetona y fenol. Esta circunstancia hace posible su uso generalizado en la construcción y otros campos.

El policarbonato de consumo se suministra al consumidor como un material laminar con un grosor de 1 a 12 mm de un tamaño estándar de 205 * 305 mm. Por pedido especial, es posible fabricar paneles con otros parámetros geométricos manteniendo el ancho. Esta limitación se debe a las dimensiones estándar de la extrusora utilizada para fabricar el polímero.

La producción industrial de policarbonato monolítico se lleva a cabo de acuerdo con TU 6-19-113-87. Esto proporciona al material las características necesarias en términos de los siguientes parámetros: resistencia a la tracción, tenacidad y resistencia a bajas y altas temperaturas. Actualmente, la nomenclatura de policarbonatos producidos en nuestro país y en el extranjero consiste en docenas de artículos.

En esta lista, las siguientes marcas de este material, diferentes en algunas propiedades y características:

• PC-005 y PC-003 se aplican a polímeros de alta viscosidad, para Recientemente, PC-1.
• RS-007 termoplástico de viscosidad media reemplazó a los policarbonatos PC-2 y PC-LT-10.
• Material PC-010 con baja viscosidad, designación anterior PK-LT-12 y PC-3.
• Paneles estabilizados térmicamente PC-LT-18-m pintados de negro (hasta hace poco PC-4).
• PC-5: un material especialmente desarrollado para fines médicos, se utiliza junto con policarbonatos monolíticos importados.
• PK-6 - hojas para instrumentos ópticos y estructuras de iluminación.
• PC-LST-30: material relleno de silicona o vidrio de cuarzo (designación anterior PC-LSV-30 y PC-NKS).
• PK-M-1: paneles con un coeficiente de fricción superficial mínimo.
• PK-M-2: alta resistencia a la formación de microfisuras y excelentes propiedades contra incendios. Actualmente no tiene análogos en el mundo.
• PC-TS-16-OD: el material que pertenece a la categoría más alta en resistencia a las llamas y altas temperaturas. Los paneles están diseñados específicamente para diseños con requisitos rígidos de protección contra incendios.

Además de los policarbonatos monolíticos transparentes, la industria ofrece paneles para el consumidor con un bajo grado de transmisión de luz en una variedad de colores.

La relación de policarbonato monolítico a temperatura

Los indicadores de la resistencia de los paneles de polímero a las condiciones climáticas están determinados por los estándares rusos e internacionales pertinentes. El policarbonato monolítico tiene una resistencia significativa a las heladas, se permite su uso para la fabricación de estructuras externas. Este último se puede usar a temperaturas de hasta –50 ° C, siempre que no haya cargas mecánicas, a –40 ° C, este material es capaz de resistir incluso los efectos de los golpes.

La resistencia al calor de la mayoría de los grados de policarbonatos es de hasta + 120 ° C para muestras individuales; este indicador alcanza +150 ° C. Como todos los materiales cuando se calientan, el polímero aumenta de tamaño, el coeficiente de expansión lineal térmica se determina mediante un método especial. Para el policarbonato monolítico, su valor es de 6.5 * 10-5 m / ° C, lo que hace posible su uso para la fabricación de estructuras exteriores particularmente responsables. Trabajan con éxito en condiciones con diferencias significativas de temperatura.

Resistencia química del material

El policarbonato monolítico es un polímero que puede resistir efectivamente los factores ambientales destructivos. El material es inerte con respecto a muchos medios agresivos, y su capacidad dada depende de la temperatura y la concentración de las sustancias.

Los paneles son notables por su alta resistencia química con respecto a los siguientes compuestos:

• Ácidos orgánicos e inorgánicos y soluciones de sus sales.
• Agentes reductores y oxidantes de varios tipos.
• Alcoholes y detergentes sintéticos.
• Grasas y combustibles orgánicos y lubricantes.

Sin embargo, algunos compuestos químicos pueden reaccionar con el polímero, lo que conduce a la destrucción gradual de los paneles.

Para la comodidad del lector, la información sobre la resistencia del policarbonato a ciertos líquidos se presenta en forma de tabla:

Resistencia mecánica del policarbonato ISO 527

Los paneles se caracterizan por su capacidad para soportar las cargas más diversas durante un período de tiempo considerable. La certificación del policarbonato en términos de resistencia mecánica se realiza de acuerdo con los requisitos de las normas rusas, estadounidenses e internacionales.

Las ventajas de este material deben incluir lo siguiente:

• La resistencia a la flexión del polímero se verifica de acuerdo con la norma ISO 178 y asciende a 95 MPa, según la marca.
• El módulo de elasticidad en esta prueba está en el rango de 2600 MPa.
• Resistencia a la tracción de la lámina cuando se prueba la rotura de acuerdo con la norma ISO 527 - hasta 60 MPa.
• El módulo de elasticidad bajo cargas similares: hasta 2200 MPa con un alargamiento relativo de la muestra en algunos casos alcanza el 100%.
• La viscosidad del policarbonato monolítico, cuando se lleva a cabo, se prueba mediante el método de Charly para un producto con una muesca de cierta profundidad y no más de 30 - 40 kJ / m².
• La misma proporción de Izod varía de 600 a 800 J / m.

La lámina de policarbonato es altamente resistente a los golpes. Por lo tanto, al realizar pruebas sin incisión preliminar del material, permaneció intacto a las cargas máximas alcanzables en condiciones de laboratorio. Los paneles especialmente duraderos se utilizan para fabricar productos de protección y medios para garantizar la seguridad de los ciudadanos y los agentes del orden.

El policarbonato monolítico, a diferencia del vidrio, puede doblarse en condiciones ambientales normales. Esta propiedad del material es ampliamente utilizada en la fabricación de varios tipos de estructuras redondeadas: cobertizos, cercas y similares. Esta calidad se caracteriza por un radio de curvatura máximo, que depende del grosor de la hoja.

En el gráfico se presenta información detallada sobre este problema:

Dependencia del radio de curvatura máximo posible en el espesor de la lámina de policarbonato monolítico.

Espesor de la hoja y gravedad específica

La industria ofrece una amplia gama de paneles transparentes y opacos de una amplia variedad de colores. Las características de policarbonato monolítico, que son únicas en muchos aspectos, tienen una densidad de 1200 kg / m3. Esto es significativamente más bajo que el vidrio de la ventana, que tiene más del doble de la gravedad específica. Esta circunstancia permite facilitar en gran medida muchas estructuras de construcción, siempre que su resistencia mecánica se mantenga en un nivel adecuado.

El conocimiento de este indicador como el peso de un metro cuadrado de policarbonato monolítico es necesario para determinar la masa del material del techo cuando se realizan trabajos de diseño.

El valor de masa del policarbonato monolítico dependerá del grosor de la hoja de material:

La dependencia del peso de una hoja de policarbonato monolítico estándar, tamaño 2050x3050 mm, en su espesor.

Resistencia a los rayos UV

Los paneles monolíticos de policarbonato tienen una transmisión de luz selectiva. Para lograr este efecto, se aplica un revestimiento protector a la superficie de la lámina por extrusión.El grosor de esta capa es suficiente para retrasar y absorber la radiación de la parte ultravioleta del espectro, mientras que la luz infrarroja visible y suave penetra libremente en la barrera. Dependiendo de la marca de la placa, el recubrimiento protector se aplica en uno o ambos lados.

La tecnología de extrusión utilizada elimina la posibilidad de pelarla del sustrato debido a la interpenetración de materiales. Otra tecnología para proteger el panel de la exposición a la radiación UF es el uso de aditivos estabilizadores especiales en el volumen de plástico. Este método de protección del polímero es más caro, pero su eficacia es mucho mayor.

Para proteger el policarbonato monolítico de daños durante el almacenamiento y el transporte, se pega con una envoltura de plástico. Indica la marca del panel y el lado en el que se aplica el recubrimiento protector. La película se retira directamente durante la instalación o inmediatamente después, de lo contrario, será difícil quitarla de la superficie del panel.

Rendimiento del fuego

El policarbonato bajo la influencia de una llama abierta y cuando se excede una cierta temperatura, comienza a fundirse y se enciende. Al final de la influencia externa, este proceso se desvanece espontáneamente. Los paneles de polímero tienen las siguientes características en términos de seguridad contra incendios:

• resistencia a altas temperaturas y fuego abierto;
• en el proceso de combustión la formación de humo es mínima;
• los productos de combustión no son tóxicos;
• el índice de oxígeno del material es 28-30%.

El policarbonato monolítico pertenece a la categoría de materiales autoextinguibles. Esto permite que se clasifique como V-1 (B1) para la seguridad contra incendios de acuerdo con los requisitos de UL-94 y DIN 4102. Al mismo tiempo, no se utilizan retardantes de llama y otros aditivos en el proceso de producción del material.

Vida útil

Los paneles de policarbonato monolítico están hechos de pellets por extrusión o moldeo por inyección.

La vida útil de este material está determinada por los siguientes factores:

• la calidad de las materias primas y el cumplimiento de las condiciones técnicas de fabricación;
• instalación correcta;
• condiciones climáticas y exposición a factores ambientales adversos.

Diferentes fabricantes declaran sus términos de uso del material, y la cifra mínima supera los 10 años. Los estudios realizados en un laboratorio especializado, mostraron que la exposición a largo plazo (más de 2000 horas) causa una disminución en la permeabilidad del panel en menos del 10%. Esto corresponde a aproximadamente 20 años de operación de policarbonato en las regiones desérticas de Arizona o Israel.

Parámetros ambientales

Como se mencionó anteriormente, el policarbonato monolítico se produce a partir de gránulos crudos en equipos especiales con un ciclo tecnológico cerrado. Este método de fabricación de paneles le permite minimizar el impacto negativo en el medio ambiente. Por sí mismo, el material es químicamente inerte y no emite sustancias nocivas y peligrosas para los seres humanos y los animales.

El policarbonato monolítico en sus características ambientales se recomienda para uso en interiores. Las marcas especiales de paneles están hechas específicamente para uso en medicina y en la industria farmacéutica. Permitir el uso de este material en la construcción para la ejecución de la decoración exterior e interior.

Transmisión de luz

La industria produce varios tipos de policarbonato con diferentes índices de permeabilidad para la luz solar y la iluminación artificial. Para la transmisión de luz, los paneles transparentes tienen los siguientes indicadores del 86 al 89%. Al mismo tiempo, la introducción de aditivos especiales en el material hace posible cambiar las propiedades ópticas del material y lograr la máxima absorción de los rayos ultravioleta del espectro.

Otros indicadores ópticos de policarbonato caracterizan el grado de su transparencia. Por lo tanto, el índice de amarilleo para muestras incoloras no es más que una unidad, y el grado de turbidez no excede el 0.5%. Los paneles de este polímero no son inferiores al vidrio de silicona y, junto con otras ventajas, conservan sus características durante toda la vida útil.

Aislamiento térmico

El policarbonato monolítico no pertenece a la categoría de materiales destinados a reducir la pérdida de energía a través de la envoltura del edificio. Sin embargo, estos paneles tienen una conductividad térmica más baja que el vidrio de ventana ordinario. Para el policarbonato, esta característica tiene un valor de 0.2 W / mK, las mediciones se realizaron de acuerdo con el método aprobado por DIN 52612. El vidrio de la ventana también tiene una alta conductividad térmica.

Debe tenerse en cuenta que las propiedades de aislamiento del material aumentan al aumentar su espesor.Entonces, en igualdad de condiciones, una lámina de policarbonato monolítico de 8 mm es casi un 20% más eficiente que un vidrio similar. Se observa una diferencia aún mayor cuando se instalan dos o más paneles con un espacio de aire entre ellos. En los últimos años, este polímero se usa cada vez más en envases de vidrio en lugar de vidrio tradicional.

Balcón acristalado con policarbonato monolítico.

Aislamiento de ruido

El policarbonato monolítico tiene una estructura interna viscosa de la placa y, debido a esta característica, es capaz de absorber los sonidos de manera efectiva. De acuerdo con los resultados de las mediciones, el nivel de aislamiento de ruido para losas con un espesor de 4 a 12 mm varía dentro de los límites con un valor mínimo de 18 dB y un valor máximo de 23 dB.

El policarbonato monolítico tiene una densidad más baja que el vidrio de la ventana y, como resultado, es capaz de atenuar significativamente las ondas de sonido en un rango de frecuencias particularmente bajo. Esta propiedad del material permite su uso para la fabricación e instalación de pantallas de absorción de sonido en autopistas concurridas.

Resistencia a la humedad

El policarbonato monolítico no es higroscópico, en otras palabras, el polímero no absorbe el agua. Esta propiedad hace posible su uso en habitaciones con alta humedad en invernaderos, semilleros, piscinas y otras instalaciones de este tipo. Para evitar la formación de condensado en la superficie interna de la placa durante el proceso de producción, se puede aplicar una película de polímero especial. Las marcas de materiales especiales tienen una designación correspondiente en la película protectora y están recubiertas con el recubrimiento hacia adentro durante la instalación.

Colores de los paneles

Los fabricantes de policarbonato monolítico ofrecen a sus clientes, además de láminas transparentes, también pintadas. En diferentes compañías, la gama de colores de las placas puede diferir significativamente de los productos de empresas competidoras.

Los más comunes son los siguientes colores de placas:

El teñido del panel se realiza introduciendo pigmento en la masa del material inmediatamente antes del moldeo. Esta tecnología proporciona una alta uniformidad de color y una durabilidad significativa. La composición para colorear se distribuye uniformemente en todo el volumen del panel, lo que evita que se queme. Algunas compañías, fabricantes de este material, ofrecen otras soluciones de color para pedidos individuales.

Propósito y alcance del policarbonato monolítico

Los paneles de plástico transparente y pintado son cada vez más populares entre el consumidor y se están convirtiendo en un sustituto del vidrio de silicato y cuarzo. El policarbonato monolítico, cuyo uso en la construcción está en constante expansión, también es una demanda en otras industrias.

Las principales áreas de uso de los paneles transparentes y de colores son las siguientes:

En los últimos años, el alcance del uso de los paneles de policarbonato monolítico se ha ampliado. El material también se utiliza en instituciones médicas para las cajas de dispositivos con condiciones estériles y la producción de otros equipos especiales.

Complejidad de las estructuras de ensamblaje hechas de policarbonato monolítico

Este material se distingue por la simplicidad y la conveniencia en la fabricación, el moldeado y la fijación de piezas. Se pueden utilizar herramientas manuales o eléctricas con una superficie de corte de acero para trabajar con policarbonato monolítico. Es importante que las sierras circulares o de cinta tengan el afilado correcto. Para uso profesional, se recomiendan herramientas con punta de carburo o carburo para enfriar el punto de corte o taladrar con aire comprimido.

En la fabricación de estructuras de policarbonato monolítico, se permiten los siguientes métodos de procesamiento de materiales:

• Fresado.
• Cortar con una sierra circular, sierra de cinta o tijeras.
• Taladrar o perforar con un dispositivo especial.
• Cortar material con un láser.

Las láminas de policarbonato monolítico pueden formarse en frío y en caliente. En este caso, el radio de curvatura mínimo permitido debe ser 150 veces el grosor del panel. El redondeo de la lámina se debe realizar exclusivamente a lo largo de la línea de extrusión. La dirección correcta de flexión se indica necesariamente en la película protectora, que se retira durante la instalación.

Las láminas de sujeción a las estructuras de edificios se pueden realizar utilizando tornillos autorroscantes con una arandela de presión y juntas de polímero o de goma. Los paneles separados se interconectan usando solventes especiales, soldadura y otros medios. La instalación adecuada de policarbonato monolítico ofrece la posibilidad de su uso durante todo el período de operación.