что это, характеристики, монтаж и примеры применения в строительстве

Строительные технологии не стоят на месте, и радуют практичными новинками, которым всегда найдется место в частном домостроительстве. Так, сегодня в России все большую популярность набирает монолитный поликарбонат – уникальный, абсолютно прозрачный легкий материал, который в 250 раз прочнее стекла!

Из него делают стильные беседки и навесы, стеклят уютные веранды, устанавливают в качестве невидимого ограждения эксплуатируемой кровли и защищают ценные конструкции от вандалов. Как такое невесомое покрытие, похожее на тонкий слой льда, может обладать такими свойствами? И где именно его применяют? Вот об этом мы сейчас и расскажем!

Наиболее сегодня востребован монолитный поликарбонат для остекления и как кровельное покрытие. Сама толщина листа может быть самой разной, отчего напрямую будет зависеть их прочность.

Так, у отечественных производителей она варьируется от 2 до 12 мм, и от 1 до 20 мм у европейских. И, в зависимости от толщины и прочности панелей, их разрешено использовать в той или иной сфере:

Особенно красивыми из монолитного поликарбоната получаются веранды и летние кафе. Ведь в итоге пристройка остается такой же прозрачной и светлой, как и со стеклом (на первый взгляд даже отличить трудно), но при этом куда более ударопрочной.

Тот же мяч играющих во дворе детей способен сокрушить самые красивые конструкции. Тем более, что для чаюющих на веранде это небезопасно!

Так почему бы не поставить вместо стекол этот прочный материал, еще и поиграв с цветом (бронзовый или просто затемненный идеально гармонирует с деревянными или бревенчатыми стенами). При этом затемнять не обязательно всю крышу и стены – достаточно закрыть от солнца только ту часть, что обращена на юг:

Вам будет интересно узнать, что монолитный поликарбонат появился уже в середине ХХ века, и запатентовал его немецкий физик. И сегодня мировой объем производства поликарбонат превышает 100 тысяч тонн, что впечатляет!

У такого материала – уникальные характеристики: прозрачность, как у стекла, легкость и почти экстремальная ударопрочность. При этом монолитный поликарбонат прочнее оргстекла в 10 раз и 180 раз обычного. Благодаря таким свойствам такой поликарбонат успешно применяется сегодня в строительстве антивандальных конструкций.

Конечно, ввиду отсутствия внутренних сот способность сохранения тепла у монолитного поликарбоната намного хуже, чем у сотового. Зато радиус прогиба больше, что позволяет изготавливать из него красивые конструкции:

Давайте перечислим основные моменты отличия монолитного поликарбоната от сотового и других, подобных ему материалам:

1. Прозрачность. Монолитный поликарбонат, в отличие от сотового, выглядит более богато. И, в то же время, проигрывает в таком аспекте: соты позволяют мягко рассеивать свет, а монолитный лист пропускает все прямые солнечные лучи (потому не очень подходит для строительства теплицы, т.к. растения получают ожоги).
2. Шумоизоляция. Поликарбонат также знаменит своими высокими звукопоглощающими свойствами. Именно его вы часто видите в качестве ограждений жилых построек от шумной трассы, аэропорта и производств.
3. Пожаробезопасность. Еще один приятный бонус: монолитный поликарбонат трудно воспламеняемый, причем из группы самозатухающих полимеров.
4. Долговечность. Стоек монолит (как его часто для удобства называют строители) и к химическим соединениям. Выдерживает он температуру от -40 до +120С.
5. Устойчивость. Даже в экстремальных условиях монолитный поликарбонат не меняет своей структуры и не деформируется, а потому показывает себя с лучшей стороны как в жарком, так и в морозном климате. Хотя обычно строительные материалы ведут себя в разных условиях совсем по-разному.
6. Антивандальные свойства. Монолитный поликарбонат настолько прочный, что применяется даже для противоударных лобовых стекол и средств индивидуальной защиты.
7. Экологичность. И, наконец, изделия из монолитного поликарбоната не только долговечны, но и перерабатываются при необходимости повторно. А это плюс для всех, кому не равнодушно будущее нашей планеты.

Вот более подробный видеообзор качеств этого материала:

Хотя тут же отметим, что вопрос абсолютной прозрачности монолитного поликарбоната достаточно спорен. К сожалению, через несколько сезонов на нем все-таки появятся мелкие царапины.

Когда это происходит с сотовым, это не так заметно. В основном это зависит от того, как ухаживали за самим материалом. Если неправильно счищать снег с такой крыши, то покрытие царапается. В итоге вид такого поликарбоната у соседа может отбить желание приобретать его себе, и это неправильно:

Изначально монолитный поликарбонат покорил мировой рынок тем, что заслужено занял первое место по прочности среди всех существующих прозрачных материалов. Неспроста им остекляют мансарды и балконы, рекламные щитки, обшивают тепличные конструкции и даже накрывают вход в станции метро.

Но, к сожалению, часто от идеи использовать в частном строительстве монолитный поликарбонат отказываются, когда видят на остановках или козырьках балкона потрескавшийся и мутный материал, которому всего-то 2-5 лет.

На самом деле почти всегда на уличных постройках и государственных зданиях используется некачественный китайский поликарбонат, который стоит значительно дешевле оригинального.

Ведь если говорить о прочности, то в качестве рекламного шага монолитный поликарбонат повышенной прочности использовали даже для рекламной установки с деньгами, разбив которую можно было сразу  забрать себе всю сумму. И ведь даже самым находчивы не помогли ни молотки, ни крепкий удар ногой! Так что же тогда происходит? Ответ простой: такой поликрабонат попросту разрушается под солнцем, как любой пластик без защиты.

По всем правилам такая защита должна быть предоставлена в виде тонкой пленки на листе, нанесенной методом коэкструзии. Но некоторые фирмы-продавцы доказывают, что у них УФ-защита содержится прямо в самой массе поликарбоната. Что вызывает определенные сомнения – не слишком ли дорога такая технология?

И действительно, такой поликрабонат существует, причем объем такого стабилизатора в гранулах способен достигать до 30%! Но стоит такой материал дорого, и уж точно это не тот случай, когда вы приобретаете бюджетный поликарбонат для своей веранды по скидке.

На самом деле толика правды здесь есть: производители вводят в гранулы поликарбонатного сырья немного УФ-стабилизирующего вещества. Оно позволит сохранить листы при долгом хранении. Но концентрация этого вещества совсем невысокая, а потому ее никак не может быть достаточно для полноценной защиты.

Да, действительно, еще в 70-х годах впервые столкнулись с тем, что поликарбонат нужно защитить от ультрафиолета. И тогда стабилизатор добавляли в гранулы, но позже почти все производители отказались от этого метода из-за дороговизны и ненадежности в пользу экструзии. А те экземпляры, в которые до сих пор добавляют до 30% защиты прямо в гранулы, выпускаются для особых задач, и они служат до 25 лет!

А когда в обычном поликарбонате нет защитного слоя, дело плохо. Лучи, воздействуя на полимеры в ультрафиолетовом спектре, развивают реакции деструкции макромолекул. Говоря простым языком, сами полимеры становятся хрупкими и со временем разрушаются. Вот для чего в процессе изготовления монолитного листа на него наносят тонким слоем (всего 35-60 микрон) светостабилизатор.

Такой слой достаточный для долговечности покрытия. Вот только на глаз толщину этого почти невидимого слоя не видно. А потому по поводу количества микрон придется верить продавцу.

И, если вас обманули, готовьтесь к тому, что лист без ультрафиолетовой защиты сможет оставаться целым только в течение года, а с защитой, меньше нормы – всего лишь 5 лет. Это именно те листы, которые после первого же града покрываются мелкими отверстиями (их фото любят делиться в соцсетях).

А должно быть вот как: у сотового поликарбоната защита от УФ-лучей идет только с одной стороны, а у монолитного – с обеих. Этот слой тонкий, всего 50-80 мкм, но все равно умудряется придать листу еще и дополнительной твердости:

У вас наверняка здесь возник вопрос: зачем покрывать УФ-защитной пленкой обе стороны листа? Ведь солнце ну никак не может светить изнутри террасы или беседки. Довольно любопытно то, как это объясняет производитель: две пленки по обеим сторонам листа, нужны для того, чтобы эти стороны случайно не перепутали.

Ведь в таком случае поликарбонат проживет совсем не долго, а потом покупатель пойдет предъявлять претензии фирме-продавцу. Среди дилеров этот прием называется негласно “расчетом на дурака”.

Вторая причина: безотходный монтаж. Наличие защитной пленки с обеих сторон листа необходимо для того, чтобы лист можно было изогнуть или перевернуть той стороной, которой нужно в любой части сложной конструкции.

Кроме того, все-таки существуют ситуации, когда солнце действительно светит на изнаночную сторону – в случае с установкой рекламных конструкций, заборов и прозрачных построек на улице. Так пленка с обеих сторон полностью защищает всю массу листа. К слову, некоторые бренды сотового поликарбоната тоже имеют двухстороннюю УФ-защиту.

А теперь давайте рассмотрим вопрос дизайна монолитного поликарбоната, а именно его цвет и форму. Сегодня большинство видов монолитного поликарбоната выпускаются в прозрачном, белом и бронзовом цвете.

Еще в заводских условиях краску добавляют прямо в гранулы поликарбоната. Более темные листы помогут защитить место отдыха от палящих солнечных лучей, а более яркие – создать ощущение праздничного дня.

Но наиболее популярен сегодня прозрачный монолитный поликарбонат – универсальный практически для любых сфер применения. Хотя и цветной, при грамотном подходе, способен послужить эффектным акцентом в архитектурном дизайне. В моде сегодня такие оттенки:

Довольно интересный вид монолитного поликарбоната – профилированный, который еще называют ударопрочным прозрачным шифером. По своей форме он похож на профнастил, но выглядит куда эффектнее. Не смотря на свою прозрачность, имеет отличную защиту от ультрафиолета. И при этом даже град в 20 мм диаметром не сможет пробить такую крышу!

Профилированному листу придали волнистый или трапециевидный профиль. Такой материал прекрасно подходит в качестве кровли для беседок, пристроек и зон отдыха. Им перекрывают рынки, световые фонари и автостоянки. Кроме того, в строительстве профилированный поликарбонат используется для обшивки зданий.

Сравним его с обычным плоским листом:

Расскажем вам также о такой новинке рынка, как антиабразивный монолитный поликарбонат. Он еще более прочный и устойчивый к химическим воздействиям. Покрыт специальной силиконовой пленкой, которая защищает лист от царапин и затирания. Поэтому, если вы до этого переживали о том, насколько прозрачными будут выглядеть стены вашей веранды через 5-7 лет, то теперь не стоит.

Благодаря своей конструктивно более продуманной форме такой прозрачный шифер (именно так его называют), отличается особенной прочностью и выдерживает даже крупный град.

А вот из арочного поликарбоната изготавливают вот такие эффектные павильоны:

Еще в заводских условиях монолитный поликарбонат формуют холодным или горячим способом. И здесь также есть свои моменты. Так, при холодном формовании лист поликарбонат получает серьезное внутреннее напряжение.

И если его снижают последующим отжигом изделия, то хорошо. Ведь сам лист при этом еще и перегибают на больший угол, чем нужно, в расчете на то, что потом он все равно немного разогнется. Т.е. перестраховываются.

А один из методов горячего формования вполне реально применять в домашних условиях. Для этого нагрейте лист монолита и положите его на выпуклую или вогнутую форму. Продолжайте греть, пока лист под собственным весом не примет нужную форму. Гениально просто! Конечно, в процессе производства при формовании лист нагревают больше, чем на 160°С, а затем сушат, чтобы по поверхности не пошли пузырьки. Но горячий строительный фен для мелких задач тоже сойдет.

Холодное формирование изделий из монолитного поликарбоната выглядит так:

Из монолитного поликарбоната получаются эффектные и надежные кровли для беседок и террас. Для односкатной и двухскатной крыши монолитный поликарбонат крайне рекомендовано ставить не менее 5 мм, и это при шаге стропил от 50 до 70 см. Если взять параметры поменьше, тогда снег сможет повредить крышу. Конечно, сам лист он не проломит, но рискует вырвать его из профилей и креплений.

Особой усиленной обрешетки под легкий поликарбонат не нужно, но учитывайте, что крыше также необходимо выдерживать снеговую нагрузку вашего региона. При этом стандартный профилированный поликарбонат сможет выдержать до 300 кг на 1 кв.метр.

 Мы подготовили для вас специальные таблицы, которые помогут вам точно рассчитать возможную нагрузку на такие листы:

Что касается расчета снеговой нагрузки для монолитного поликарбоната, то вы будете абсолютно спокойными, если установите минимум 8-милимметровый лист. Но по цене он окажется в 5-6 раз дороже, чем 10-миллиметровый сотовый.

Потому на крышу беседки или террасы ставят все-таки 5-миллиметровый, но при этом регулярно счищают снег и не дают образовываться сосулькам на краях крыши. Ведь рассчитать запас прочности в таком случае не просто.

В принципе, если предпочесть монолитным сотовые листы, в плане нагрузки это ничего не решит. Ведь здесь играет роль не локальная прочность листа, когда снег падает на тот же козырек лавинообразно, а тот момент, что вес снега выдавливает лист из крепежных профилей и повреждает его при этом в тех местах, где находится крепление.

Если же речь идет об арочной крыше, для нее нужен поликарбонат толщиной от 4,6 до 8 мм. А вот в случае с плоской даже поликарбонат в 8-10 мм здесь не выдержит крепкой русской зимы с тоннами снега.

Сразу отговорим вас: если монолитный поликарбонат вам нужен для обустройства небольшой беседки ил навеса, все равно не берите слишком тонкий. От 2 до 5 мм он будет вгибаться и выгибаться от ветра.

Начнем с того, что выпускается монолитный поликарбонат параметрами 3,05х2,05 м. Если свес кровли подобран неудачно, тогда придется либо делать поперечный стык, либо заказывать через дилеров нужный размер от завода. Конечно, за изготовление пары таких листов охотно никто не возьмется. Тогда придется справляться самостоятельно.

Хотя мы вам советуем изначально заказывать целый лист, а не склеивать или спаивать два отдельных. Ведь у такой кровли будет проблема поперечного стыка, которую решить кроме как перехлестом не получится.

К слову, заводы всегда выпускают только цельные листы, без сварки или склеивания. Ведь в производственных условиях соблюсти аккуратность таких сложных технологических процессов слишком сложно.

Плюс температурная деформация листа потом разрушают любой шов. Поэтому монолитный поликарбонат сваривают и клеят только в промышленных условиях, но не для строительства, а для совсем других целей. Стандартная ширина поликарбонатных листов – 2050 мм, а длина – 3050 мм. В качестве же специального заказа длину листа в заводских условиях увеличивают до 12 метров, но не более.

Возиться с листами монолитного – одно удовольствие! А для изготовления необычных стильных форм этот материал хорошо поддается формовке. При помощи станка для фрезерования вы сможете сделать красивые криволинейные формы для самых разных задач. Для этого в ход идут фрезы для металла с большим задним углом резца и острым углом резания.

Фреза должна быть одноперьевая из быстрорежущей стали:

Особенно удобный в этом плане ручной электрический фрезер. В этом случае материал просто фиксируют на рабочем столе. Чтобы отрезать прямой кусок листа, используется направляющая шина, а чтобы пройтись по набросанному контуру – заранее изготовленный фанерный шаблон. Его достаточно положить на лист и обвести фрезером. При этом на фрезу наденьте ролик, который будет работать с заготовкой без ее деформации.

Чтобы надежно зафиксировать листы для сверления или резки, используйте струбцины. Только между самим листом и зажимом проложите войлочные или полимерные прокладки, которые защитят материал. В процессе работы пользуйтесь рукавицами и защитыми очками. Поликарбонат, конечно, не стекло, но все же способно образовывать осколки.

В процессе постоянно смахивайте стружку, которая может поцарапать лист. Не пользуйтесь высокоскоростными инструментами для резки стали – края рискуют быть оплавленными. Отрезать нужный кусок монолитного листа можно также при помощи обычного канцелярского ножа и ножниц по металлу:

Кроить монолитный поликарбонат разрешается также лобзиком, дисковой пилой и болгаркой с алмазным диском.  К счастью, для монолитного поликарбоната не нужны торцевые профили или ленты, как для сотового, как и проблем с грязью внутри сот.

А теперь переходим к креплению листов. Здесь важно знать о таких технологических тонкостях. Так, всю нагрузку от снега на себя всегда принимает именно скелет крыши – стропильная система, а стыковочные профили только обеспечивают плавающее крепление листов по всему периметру, с одной стороны, или с обоих. А точечное крепление, а именно термошайбы, обеспечивают устойчивость такого листа от поднятия листа ветром, или стягивания его вниз.

Обычный поликарбонатный профиль конкретно для монолитного поликарбоната слишком мягкий и эластичный. От нагрузки он все время будет пытаться раскрыться. Для этой цели куда больше подходит алюминиевый профиль, и закреплять прижимную планку нужно саморезами с шагом 25-30 см:

Для волнистого и профилированного поликарбоната применяйте такое крепление:

Крепить монолитный поликарбонат к деревянным стропилам нужно саморезами по дереву, желательно длинными (чем длиннее, тем лучше), пробивая всю толщину стропила. Если же стропила металлические – тогда саморезами по металлу.

Что касается обрешетки под монолитный поликарбонат, то поперечные бруски не нужно устанавливать, если лист идет толщиной от 6 мм, а шаг стропил не превышает 600 мм.

Профилированный монолитный поликарбонат разрешено крепить и в верхнюю, и в нижнюю часть волны, если речь идет о крыше (на фасаде – только во впадину). А чем плохо крепление в нижнюю волну?

Дело в том, что тогда на головках саморезов скапливается грязь и образовываются потеки. Ведь шляпки в этом случае служат препятствием для дождевых потоков и разносимого ветром мусора. Но крепить в верхнюю волну несколько сложнее, как вы уже догадались.

С фиксацией волнистого поликарбоната вам поможет справиться такая схема:

Удобнее всего при монтаже профилированного поликарбоната использовать специальные подставки в виде трапеций (в таком случае возможно крепить листы в гребень волны).

Упомянем такую распространенную ошибку. При небольших недочетах монтажа крыша террасы или козырек, выполненные из монолитного поликарбоната, в жару способны издавать неприятный треск. И дело зачастую даже не в шайбах, дешевые ли они, или профессиональные.

Треск возникает тогда, когда поликарбонат нагревается от солнца и когда остывает после заката, и даже когда палящие лучи прячутся на время за облака. Так лист сбрасывает внутреннее напряжение из-за температурного сжатия и расширения. Каждое лето лист монолитного поликарбоната становится длиннее на 3 мм на каждый метр.

Но этот досадный момент можно предупредить. Для этого раскроем вам один секрет: перед установкой листа под прижимную шайбу необходимо делать отверстие на 3-4 мм больше в диаметре, чем нужно. Тогда поликарбонат не будет зажат намертво, и не станет трещать от перепада температуры на пару градусов. Обычно нанятые работники этого не учитывают, ведь отстроченные проблемы их мало интересуют.

Эта иллюстрация поможет вам точно рассчитать необходимый зазор:

Всего на один квадратный метр вам понадобится 7-8 саморезов с резиновой прокладкой. Под них предварительно нужно просверилть отверстие в листе:

Также важно аккуратно крепить поликарбонат, не слишком прижимать шайбу, как это часто любят делать. Здесь все усилия важно контролировать:

Крепить профилированный поликарбонат следует через волну по краям и через 2-3 волны по основному листу –этого будет достаточно. Листы желательно фиксировать при помощи системы плоских профилей.

Для фиксации самих листов в рамке используйте уплотнители из неопрена или силиконовой резины (но не из мягкого ПВХ или материалов с пластификаторами):

Желательно всю металлическую конструкцию в тех местах, где ее будет касаться поликарбонат, окрасить в светлый цвет – серебристый или белый. Это поможет каркасу не так сильно нагреваться в жару и не деформировать прикасающийся к нему поликарбонат:

Конечно, в пользу стиля обрешетку также красят в темные тона, полагаясь на качество листов:

Деревянную обрешетку, естественно, окрашивать не нужно, хотя в белой окраске она смотрится куда более стильно:

Что хорошо, монтаж монолитного поликарбоната с профилированной формой не предусматривает использование соединительных планок и других профилей. Все их соединение производится только за счет перехлеста, в одну или две волны, в зависимости от того, уклон крыши больше или меньше, чем 15 градусов.

К слову, даже если вы покрываете крышу террасы или беседки, уклон все равно нужно делать, чтобы стекала дождевая вода. А это – минимум 7 градусов.

Далее, листы должны свисать так, чтобы от кромки до крепления расстояние было не более 15 см:

Стандартный лист волнистого поликарбоната заканчивается на вершине волны. А потому при перехлесте в одну волну место соединение будет крепиться именно в верхнюю часть волны:

Соединяют такие листы со стеной дома при помощи еще одного куска поликарбоната, который легко согнуть при помощи температуры. Или же взять тонкий монолит толщиной 0,8 мм, который отличается гибкостью и прочностью.

Подходят также уголки из листового окрашенного металла, которые обычно используются для покрытия крыши металлочерепицей. Также выпускают под заказ такой элемент, как на фото:

При вертикальном монтаже монолитного поликарбоната (например) остеклении, использовать химические соединение по типу клея не нужно. Здесь тоже все происходит за счет механической фиксации шурупами, болтами или профилями.

Такой метод ко всему еще и более чистый, хотя использование герметика допускается – но только такого, какой совместим с экструдированным поликарбонатом.

Приходилось ли вам работать с таким удивительным материалом?

Монолитный и сотовый поликарбонат: сравнение

Сейчас поликарбонатные навесы мы можем встретить повсеместно.

Сейчас поликарбонатные навесы мы можем встретить повсеместно. Сегодня трудно найти более востребованный материал для сооружения крытых парковок, козырьков, перегородок, беседок, антишумовых экранов и теплиц. И мы на самом деле довольно часто встречаемся с похожими конструкциями. Возможно, вы не обратили внимание, на то, что остановки, на которых Вы ожидаете транспорт, уже давно сделаны из поликарбоната. Однако немного людей знают по какой причине он так широко используется среди строителей. Для начала следует отметить, что он делится на поликарбонат сотовый и монолитный. Но для того, чтобы определить, какой из них лучше выбрать, нужно тщательно ознакомиться со свойствами каждого вида.

Сотовый поликарбонат

Название поликарбоната говорит за себя. Сотовый — означает ячеистую форму с внутренней пустотой. При помощи такой структуры он обладает хорошей теплоизоляцией. Ребра дают ему прочность при этом не утяжеляя его. Сотовый поликарбонат ударопрочный, практически не воспламеняется, дает возможность попадать солнечному свету, но вместе с тем защищает его от пропускания ультрафиолета. Поликарбонат сотовый 10 мм, 4 мм или 32 мм применяется при создании навесов различных предназначений, примером может быть навес для автомобиля, а также для комфортного пребывания на даче, в качестве козырька или офисной перегородки.

Монолитный поликарбонат

Этот вид поликарбоната имеет точно такие свойства, которые имеет сотовый поликарбонат. Но некоторые свойства дают конструкциям из монолита больше преимуществ. Примером будут, монолитные панели, которые  в несколько раз прочнее, сотовых листов. Поликарбонат монолитный 4 мм толщиной также широко используется в строительстве. При сравнении, панели из сотового карбоната, который прочнее стекла в 200 раз, а оргстекла в 60 раз. Монолитному поликарбонату свойственна также светопроницаемость, как и стеклу. Он превосходно подходит для сооружения антивандального экрана, пешеходного перехода, остановки и лестничной перегородки. Конструкции, которые имеют высокие требования в прочности и прозрачности нужно создавать из такого полимера. Монолитный поликарбонат имеет отличную гибкость, с этим связано его частое применение при создании необычной, а также круглой формы, как, например, купола или козырька.

Поликарбонаты — Википедия

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.

Первые упоминания о продукте, подобном поликарбонату, появились в XIX веке. В 1898 году получение поликарбоната впервые описал немецкий химик, изобретатель новокаина Альфред Эйнхорн. Тогда он работал у знаменитого химика-органика Адольфа фон Байера в Мюнхене и, занимаясь поиском обезболивающего средства из эфира, произвёл в лаборатории реакции хлорангидрида угольной кислоты с тремя изомерами диоксибензола и в осадке получил полимерный эфир угольной кислоты — прозрачное, нерастворимое и термостойкое вещество.

В 1953 году Герман Шнелл, специалист немецкой компании «BAYER», получил соединение поликарбоната. Этот полимеризированный карбонат оказался соединением, механические свойства которого не имели аналогов среди известных термопластов. В том же году поликарбонат запатентовали под маркой «Макролон».

Но в этом же 1953 году, всего несколькими днями позже, поликарбонат получил Дениель Фокс, специалист из известной американской компании «General Electric». Возникла спорная ситуация. В 1955 году её удалось решить, и компания «General Electric» запатентовала материал под маркой поликарбонат «Лексан». В 1958 году «BAYER», а затем в 1960 году «General Electric» пустили в промышленное производство технически пригодный поликарбонат. В дальнейшем права на «Лексан» были проданы компании «Sabic» (Саудовская Аравия).

Но это было всего лишь вещество-поликарбонат. До появления сотового (или ячеистого) поликарбоната как листового материала оставалось ещё долгих 20 лет.

В начале 1970-х годов в поисках альтернативы тяжёлому и хрупкому стеклу поликарбонатом заинтересовался Израиль, правительство которого активно поддерживало развитие сельского хозяйства и животноводчества в условиях жаркой пустыни. В частности, большое внимание уделялось теплицам, позволяющим выращивать растения в микроклимате, созданном с помощью капельного орошения. Стекло для изготовления теплиц было дорого и непрочно, акрил не мог удержать соответствующую температуру, а поликарбонат идеально для этого подходил.

Тогда совместно «General Electric» (владельцами сырья поликарбоната торговой марки «Лексан») проводились опыты по производству прозрачных пластиковых изделий на оборудовании компании «Polygal» в Рамат Ха-Шофете и Мегиддо (Израиль). Обе компании подгоняли технологию под сырьё, а сырьё — под технологию. Так, в Израиле в 1976 году получили первый в мире сотовый лист из поликарбоната^{[источник не указан 1233 дня]}.

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 реакционной 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 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, которые содержат концевые хлорформиатные -OCOCl и гидроксильные -OH группы, после чего проводят поликонденсацию смеси олигомеров в полимер.

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.

Поликарбонаты являются крупнотоннажными продуктами органического синтеза, мировые производственные мощности в 2006 года составляли более 3 млн тонн в год. Основные производители поликарбоната (2006)^[1]:

Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков, фар, компьютеров^{[уточнить]}, очков и светотехнических изделий. Наиболее популярный в России формат применения — листовой поликарбонат: ячеистый («сотовый поликарбонат» или замковые панели сотового поликарбоната) и сплошной (монолитный поликарбонат). Листовой поликарбонат применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также материал используется там, где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть светопрозрачные вставки в кровлю и фасадные конструкции, теплицы, навесы, шумовые ограждения дорог и так далее. Разнообразность применения листового поликарбоната связана с уникальным комплексом свойств: прозрачность, легкость, прочность, гибкость, долговечность (при наличии УФ защитного слоя). В 2014 году, по инициативе крупного производителя поликарбоната «СафПласт»^[6] была запущена рабочая группа по созданию ГОСТ Р «Панели сотовые поликарбонатные». ГОСТ Р 56712-2015 «Панели многослойные из поликарбоната» был утвержден в 2016 году. Монолитный поликарбонат сертифицируется по ГОСТ Р 51136 «Защитные стекла».^{[нет в источнике]}

Благодаря высокой прочности и ударной вязкости (250—500 кдж/м²) 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.

Стандартный поликарбонат не подходит для применений с длительным воздействием УФ-излучения. При этом происходит изменение оптических (помутнение, пожелтение) и механических (становится хрупким) свойств материала. Чтобы избежать этого, первичная смола может содержать УФ-стабилизаторы. Эти марки продаются как УФ-стабилизированный поликарбонат для литьевых и экструзионных компаний. Также поликарбонатные листы могут содержать анти-УФ-слой в качестве специального покрытия для повышения устойчивости к атмосферным воздействиям.

Поликарбонат был выбран в качестве материала для производства прозрачных вставок в медалях Зимних Олимпийских игр 2014 в Сочи, главным образом из-за его большого коэффициента теплового расширения, а также ввиду прочности, пластичности, удобства нанесения рисунка лазером^[7].

• 

  Теплица остеклённая листовым монолитным матовым поликарбонатом

• 

  Лист сотового поликарбоната толщиной 6 мм

• Теплица из неокрашенного (бесцветного) сотового поликарбоната

• 

  Золотая олимпийская медаль Зимних Олимпийских игр 2014 года в Сочи

Размеры и масса сотового поликарбоната[править | править код]

Размеры поликарбоната[править | править код]

Номинальная ширина стандартных панелей поликарбоната согласно ГОСТ Р 56712-2015 составляют 2100 мм. Номинальная длина: 6000 мм и 12000 мм. Однако в продаже чаще всего встречаются следующие типоразмеры (данные в формате: ширина х длина х толщина, мм):

сотового:

• 2100 х 12000 х от 4 до 25;
• 2100 х 6000 х от 4 до 25;

монолитного:

• 2050 х 1250 х 1
• 2050 х 3050 х от 1,5 до 12

Масса поликарбоната[править | править код]

Масса сотового поликарбоната чаще всего измеряется для квадратного метра определённой толщины^[8]. Согласно ГОСТ Р 56712-2015 масса составляет:

• толщина: 4 мм, масса квадратного метра: 0,8 кг;
• толщина: 6 мм, масса квадратного метра: 1,3 кг;
• толщина: 8 мм, масса квадратного метра: 1,5 кг;
• толщина: 10 мм, масса квадратного метра: 1,7 кг.

• ГОСТ 25288-82 «Пластмассы конструкционные. Номенклатура показателей».
• ГОСТ Р 51136-2008 «Стёкла защитные многослойные. Общие технические условия».

Преимущества и недостатки поликарбоната — плюсы и минусы сотового материала

Повсеместное применение полимерного пластика означает только то, что этот материал ценят и находят полезным. Применяют его для конструирования как совсем небольших изделий, так и очень габаритных конструкций, площадь которых достигает тысячи квадратных метров. При этом недостатки материала не всегда могут остановить заказчика, так как положительных свойств у него значительно больше.

Плюсы и минусы сотового полимера особенно заметны в сравнении с другими материалами, используемыми приблизительно для тех же целей, что и поликарбонат. Особенно ярко преимущества и недостатки листового полимерного пластика видны в сравнении с конструкциями, выполненными из металла, пластика и стекла.

В начале, выделим наиболее существенные преимущества этого популярного материала.

Преимущества

Сразу отметим, что одни и те же характеристики могут в определенных условиях становится как преимуществами, так его недостатками. Иногда недостатки обусловлены не целевым использованием материала, как, к примеру, в случае применения листов незащищенных от воздействия УФ-лучей в условиях улицы, в то время когда они лучше всего подходят для внутренней отделки.

Перечень положительных свойств поликарбонатных листов очень внушителен. Вначале обратим внимание на некоторые его характеристики:

• вес;
• светопроницаемость;
• гибкость;
• химическая устойчивость;
• теплоизоляционные свойства;
• умеренная цена.

Вес

Весит полимерный пластик значительно меньше других схожих материалов. При толщине от 2 до 12 мм вес его может меняться от 2,4 до 14,4 кг/л. Данный показатель разрешает возводить кровельные конструкции, имеющие совсем небольшой удельный вес, а это и удешевляет проекты и создает дополнительные возможности для творчества при определении наиболее подходящей конфигурации кровли.

Светопроницаемость

Уровень светопроницаемости карбоната почти не уступает возможностям стекла и составляет 90%. Также, нужно не забывать, что на поликарбонатный лист оказывает влияние ультрафиолетовое излучение. При использовании в естественных условиях со временем прозрачный полимерный пластик может несколько терять свою прозрачность, также уменьшается показатель его ударопрочности.

Важная деталь: Чтобы предотвратить такие изменения предусматривается нанесение слоя пленки, обеспечивающей УФ-защиту. Наличие ее визуально не определяется. Защищенные от воздействия ультрафиолетового излучения виды покрытия могут служить, несмотря на прямой солнечный свет в течение 10-15 и более лет.

Гибкость

Поликарбонатный материал можно подвергать формовочной обработке даже в холодном состоянии. Способность материала гнуться определяется величиной радиуса изгиба, который тем меньше, чем меньше толщина листа. К примеру, при толщине 4 мм лист монолитного полимерного пластика можно согнуть по радиусу не мене 60 см.

Химическая устойчивость

Большая часть распространенных агрессивных составов не оказывают на полимер разрушающего воздействия даже в результате воздействия в течение продолжительного времени.

Теплоизоляционные свойства

Хорошие теплоизоляционные показатели позволяют успешно использовать поликарбонат без применения дополнительного утеплительного слоя.

Цена

Благодаря тому, что стоимость сотового вида полимера довольно умеренная есть возможность производить замену вышедшего из строя сегмента покрытия. И подобрать замену совсем не сложно ввиду имеющегося широкого выбора продукта.

На заметку: Среди других преимуществ сотового поликарбоната можно отметить способность отводить все осадки без задержки, а также то, что он хорошо поддается всевозможной обработке: резке, сверлению, склеиванию, изгибанию и др.

Материал очень просто транспортируется.

Недостатки

В общий перечень недостатков полимерного материала можно включить следующие:

• низкая абразивная устойчивость;
• разрушение под воздействием УФ-лучей;
• значительная величина теплового зазора;
• повышенная отражающая способность;
• чрезмерная прозрачность.

Теперь обратимся к более подробному описанию каждого пункта в отдельности.

Низкая абразивная устойчивость

Не секрет, что сотовый вид в отличие от монолитного не выдерживает жесткого механического воздействия. Также, если с облицованной им поверхностью приходиться часто соприкасаться, она через время теряет свою эстетическую привлекательность из-за появления мелких и крупных царапин. Хотя легко заметными будут лишь крупные дефекты, видимость недостатков возрастает по мере увеличения освещенности.

К примеру, при попадании крупного града на поверхность сотового листа образуются вмятины или даже сплошные пробоины. Если же воздействие града происходит на вертикально установленные поликарбонатные конструкции, тогда возможно появление продольных царапин различной глубины или вытянутых вмятин.

Разрушение под воздействием УФ-лучей

Не все виды сотовых листов имеют УФ-фильтры, обеспечивающие их сохранность. Когда такие полотна применяются для обшивки наружных конструкций, срок их эксплуатации может не превысить нескольких лет.

Совет: Поэтому, при покупке нужно обращать внимание на маркировку изделия и убедиться в том, что в данном образце присутствует специальная защитная пленка, предохраняющая материал от разрушения в условиях интенсивной естественной освещенности.

Величина теплового зазора

Когда происходит изменение температуры внешней среды, поликарбонатный лист чутко на это реагирует путем сжатия или расширения. Это служит причиной того, почему должен быть предусмотрен тепловой зазор величиной примерно 2,5 мм/ 1 м в диапазоне 40℃. При несоблюдении этого условия возможно выпучивание элементов конструкции выполненных из полимера или же они будут подвержены вероятности разрыва в результате чрезмерного натяжения листа.

Повышенная отражающая способность

Особенно ощутим этот недостаток там, где применяются арочные конструкции, блеск которых виден на очень далеком расстоянии. Это явление нежелательно в случае, когда полимерным пластиком обшита теплица. Потери тепла и света, в этом случае становятся особенно нежелательными, когда внешние температуры и без того невысокие, а степень дневного освещения из-за повышенной облачности незначительная.

Хозяевам очень хочется, чтобы беседки, гаражи, веранды и мансарды были всегда хорошо освещены. Возможно, выходом из этой ситуации будет сооружение плоских кровельных конструкций.

Чрезмерная прозрачность

Прозрачность может быть как преимуществом поликарбоната, так и его недостатком, особенно, когда речь идет о необходимости сохранения тепла. В таком случае советуется произвести затемнение северной стороны сооружения и позаботится о том, чтобы она была способна отражать свет. Тогда поступающий свет будет оставаться внутри.

По всему видно, что у сотового полимерного пластика есть плюсы и минусы, вопрос лишь в том насколько покупатель притязателен и не предубежден, ведь свои недостатки есть у каждого вида строительных материалов. Зачастую недостатки поликарбонатных полотен не играют определяющую роль, так как универсальность материала превышает их в значительной степени.

Видео про преимущества и особенности применения сотового материала