Температура плавления поликарбоната, описание вещества, свойства, характеристики, использование

Поликарбонат с точки зрения химии является синтетическим полимером, его можно рассматривать сложным полиэфиром угольной кислоты и фенолов. Как известно, соли угольной кислоты называют карбонатами, отсюда же пошло название популярного сегодня полимера, образованное из двух частей - поли (что означает много) и карбонат.

стул из поликарбоната

Немного химии

Макромолекула поликарбоната имеет линейное строение. В общем виде ее формулу можно записать следующим образом:

Н-[-О-R-О-(С=О)-О-R-]n-ОН.

В зависимости от типа заместителя R все поликарбонаты можно разделить на ароматические, жирноароматические и алифатические. Наибольшее применяемой из них сегодня является первая группа. Торговые названия ароматических поликарбонатов могут быть различными, но объединяют их сходные значения физико-механических показателей, такие как высокое светопропускание, малый удельный вес, относительно высокая температура плавления. Поликарбонаты, обладающие этими свойствами, содержат в своем составе множество бензольных колец (ароматических заместителей).


Достоинства поликарбонатов

  • Прочность. Одним из самых известных свойств и весомым достоинством поликарбоната является его высокая сопротивляемость механическим ударам.
  • Прозрачность. Благодаря высоким показателям светопропускания поликарбонаты успешно заменили силикатное стекло во многих сферах жизни и производства, поскольку обладают при этом еще и относительно малым весом.
  • Термическая стойкость. Значения температур плавления (размягчения) поликарбонатов несколько отличаются друг от друга в зависимости особенностей строения макромолекулы, но, как правило, она превышает 200 °С.
  • Термопластичность. Поликарбонат относится к такому типу полимеров, которые можно многократно переплавлять. При этом после затвердевания он будет восстанавливать свои свойства.
  • Экологичность. Благодаря предыдущему свойству изделия из поликарбоната можно подвергать вторичной переработке.
  • Пожаробезопасность. Температура возгорания существенно превышает температуру плавления поликарбоната, составляет она около 570 °С.
  • Химическая стойкость. Благодаря этому свойству материал успешно применяется в различных агрессивных средах.
CD-диски из поликарбоната

Недостатки

Стоит отметить, что все вышеперечисленные достоинства поликарбонат имеет лишь в том случае, если составляющие его макромолекулы имеют молекулярную массу более 25 000. В противном случае он весьма непрочен и обладает значительно более низкой температурой плавления. Поликарбона,т изготовленный с нарушением технологии, может содержать довольно высокое количество молекул с пониженной молекулярной массой, что негативно сказывается на его прочностных и эксплуатационных характеристиках.


Еще одним существенным минусом поликарбонатов, является их низкая устойчивость к действию ультрафиолета. Однако сегодня существуют технологии, позволяющие защитить полимер от прямого воздействия УФ-лучей. Обычно это делается с помощью защитных пленок, которые сплавляются с поликарбонатом на этапе изготовления изделия. Также ограничивающим фактором в применении поликарбоната является его высокое значение расширения при повышении температуры.

Физико-механические свойства

  • Показатель преломления - 1,5850.
  • Плотность (при 25° C) - 1,20 г/см3.
  • Температура стеклования - 150 °C.
  • Температура размягчения 220-230 °C.
  • Температура разложения >320 °C.
  • Морозостойкость, °C < -100
  • Предел прочности при растяжении - 65-70 МПа.
  • Предел прочности при изгибе - 95 МПа.
  • Удельная теплоемкость - 1090-1255Дж/(г·К).
  • Теплопроводность - 0,20 Вт/(м·K).
  • Коэффициент теплового линейного расширения -1(5-6)·10-5 °C.
  • Твердость по Бринеллю - (784-980)·105 Па.

Сотовый и монолитный поликарбонат

Сотовый поликарбонат представляет собой панель из нескольких слоев пластика, между которыми расположены продольные ребра жесткости. В разрезе такой лист отдаленно напоминает соты, за что и приобрел свое название. Такие листы легко можно гнуть в холодном состоянии достигая минимально возможного радиуса сгибания. Сотовый поликарбонат чаще всего используется для сооружения декоративных перегородок и возведения прозрачных кровель.


теплица из поликарбоната

Монолитный поликарбонат обладает более высокими ударопрочностью и прозрачностью. Существенным плюсом является высокая теплостойкость монолитного поликарбоната, температура плавления довольно высока, что позволяет применять его без опасений при температурах, достигающих 120 °С. Также важным свойством его является морозоустойчивость, позволяющая применять изделия из данного вида пластика при температурах до минус 50 °С.

Применение поликарбоната

  • Строительство. Благодаря высокой прозрачности и легкости поликарбонат помогает архитекторам воплощать в жизнь свои самые смелые проекты. При этом вес конструкции, относительно традиционно используемого стекла, позволяет существенно снизить нагрузку на фундаменты, а значит и сэкономить на материалах. Более того, поликарбонат обладает также и теплоизоляционными свойствами, если говорить о его сотовой разновидности. Из него изготавливают светопрозрачные конструкции для бассейнов и стадионов, автостоянок и супермаркетов, переходов между зданиями и зимних садов. Популярен этот материал и у дачников. Все чаще используется поликарбонат для теплиц. Температура плавления его значительно превышает атмосферную даже в самое жаркое лето, а значит и существенного вреда этому полимеру солнечное тепло причинить не в состоянии.
спортзал из поликарбоната
  • Электроника. Из поликарбоната изготавливают корпуса и защитные покрытия для ноутбуков, смартфонов, проигрывателей, домашних компьютеров и многого другого. Благодаря этому полимеру технология touch screen смогла выйти в широкие массы. Его применяют для производства биометрических паспортов.
  • Реклама. Из поликарбоната создают световые конструкции, вывески, табло, объемные буквы и многое другое. Все это может иметь весьма затейливые неординарные формы. Также их листов монолитного пластика изготавливают антивандальную защиту рекламных конструкций.
  • Оптические диски. С 1980-х годов поликарбонат использовали для создания основы CD-дисков. Сегодня из него делают также и DVD-диски высокой емкости.
  • Автомобиле– и авиастроение. Для строительства самолетов традиционно используют новейшие материалы, обладающие высокой прочностью и легкостью, что характерно и для поликарбоната. Из него изготавливают купола кабин истребителей и стекла к шлемам космонавтов и летчиков. Для автомобилей из поликарбоната делают не только стекла, но и фары и люки.
  • Медицина. Очень важной областью применения поликарбоната стало изготовление медицинских инструментов. Это стало возможным благодаря таким достоинствам материала, как нетоксичность и высокая биосовместимость, а также отсутствие иммунного ответа организма на этот пластик. А благодаря прочности и прозрачности он составил конкуренцию стеклу и металлическим сплавам. Изделия и оборудования, изготовленные с применением этого материала, используются для наблюдения за тканями и жидкостями организма человека. Кроме того, высокие температуры плавления поликарбонатов, позволяют подвергать их самым современным способам стерилизации - нагреванием, радиацией, УФ-лучами.
поликарбонат в медицине
  • Оптика. В 2000 годах из поликарбоната начали изготавливать линзы для защитных промышленных очков, которые оберегали глаза при выполнении различных работ. Такие изделия прочнее других пластиковых линз в десятки раз, в случае удара по ним они не распространяют осколки, их даже труднее поцарапать. Постепенно поликарбонат стали также использовать и для повседневных очковых линз. Благодаря своим качествам безопасности такие линзы очень часто используют для детских очков, для стекол мотоциклетных шлемов.
  • Прочие области. Сегодня поликарбонат настолько прочно вошел в нашу жизнь, что жители не только мегаполисов, но и отдаленных поселков ежедневно сталкиваются с изделиями, частью которых является этот пластик. Из него изготавливают шариковые ручки, фонарики, компьютерные мыши, утюги и чайники, пробки для винных бутылок, детали для мебели, емкости для питьевых жидкостей и даже упаковочную пленку.

Поликарбонат: виды, размеры, свойства, характеристики, фото и ...
Рассматривая виды поликарбоната, вы сможете понять, что по структуре материал может быть сотовым или сплошным. Первый тип на поперечном срезе обладает своеобразным узором, который напоминает соты. Они образуют ребра жесткости, которые ...
далее
Стандартные размеры поликарбонатных листов для теплицы. Размер ...
Сотовый поликарбонат очень часто используется при строительстве теплиц и беседок. Материал этот имеет поистине уникальные свойства – отличается прочностью и хорошо пропускает солнечные лучи. Размеры поликарбонатных листов фиксированы, что делает их ...
далее
Поликарбонатное стекло: краткое описание, свойства, способы применения
На сегодняшний день существует большое количество практичных и сравнительно недорогих строительных материалов для возведения современных зданий. Одним из наиболее востребованных является поликарбонат, или, как его еще называют, поликарбонатное ...
далее
Сотовый поликарбонат: какой производитель лучше, характеристики, ...
Каждый человек, у которого есть земельный участок, хоть раз наверняка задумывался о том, чтобы установить теплицу. В процессе изготовления каркаса у мастеров обычно вопросов и сложностей не возникает. Однако в качестве укрывного материала не может ...
далее
Толщина поликарбоната для теплицы. Какой толщины поликарбонат лучше ...
Если вы решили на своем дачном участке возвести теплицу для выращивания овощей и ягод, обратите свое внимание на поликарбонат. Этот материал идеально подходит для подобного рода сооружений. Главное - правильно подобрать тип и толщину поликарбоната.
далее
Стеклянные теплицы - для тех, кто ценит качество
Стеклянные теплицы – испытанный временем, надежный и эстетически привлекательный вариант создания огородным культурам идеальных условий для роста и развития.
далее
Стеклянные теплицы - для тех, кто ценит качество
Определяем, какой поликарбонат лучше для теплицы
Широкое разнообразие теплиц на сегодняшнем рынке обрекает садовода на долгие раздумья, а порой и на неправильный выбор.
далее
Определяем, какой поликарбонат лучше для теплицы
Поликарбонатная теплица: характеристики, размеры, отзывы
По характеристикам материала, поликарбонатная теплица в российских климатических условиях может использоваться круглый год с отоплением или с самого начала весны до глубоких заморозков осенью.
далее
Поликарбонатная теплица: характеристики, размеры, отзывы
Поликарбонат литой: свойства и область применения
Монолитный (литой) поликарбонат появился в 50-х годах прошлого века. Это высокопрочный пластик, выпускаемый в виде прозрачных листов, которые чаще всего используются в строительстве, архитектуре и изготовлении наружной рекламы.
далее
Поликарбонат литой: свойства и область применения
Спаечный процесс в малом тазу: признаки, симптомы, терапия
Казалось бы, что спайки - это естественная реакция организма на воспалительный процесс. Однако последствия, которые могут возникнуть в результате отсутствия соответствующей терапии, оказываются не такими безобидными. Что необходимо знать о данном недуге, как реагировать, выявить причины и лечить? Об этом в статье ниже.
далее
Спаечный процесс в малом тазу: признаки, симптомы, терапия