Загрузка данных...

Поликарбонат. Или что известно о главном заменителе стекла?

2013.09.24 19:16:30

Просмотров: 4044

Поликарбонат. Или что известно о главном заменителе стекла?

Один из главных претендентов на «мировое господство», который наверняка вскоре потеснит полиолефины в потреблении — поликарбонат (ПК). Этот «юноша» полимерной отрасли появился недавно (в конце 20 века). Но претендует ни много ни мало на роль… заменителя оконного, авто- и прочего стекла! Данная ниша в середине прошлого века вроде бы нашла своего героя — полиметилметакрилат.


Но не все так просто. ПММА, ПА и другие полиакрилаты (посложнее и подороже) обнаружили «маленький, но ужасный» недостаток: они очень быстро царапались и мутнели в нормальных условиях. На волне ажиотажа по замене оконного стекла на ПММА было поставлено немало плексигласовых окон, автовставок и приборных крышек. Ну и где они сейчас? В лучшем случае доживают свое в зданиях «времен Брежнева и позднего СССР» — исцарапанные, изборожденные «трещинами серебра» (микротрещинки появляются по всему телу пластика) и даже прожженные окурками нерадивых сотрудников. Если их и заменяют, то на обычный стекольный лист.
Свято место пусто не бывает — вот в сфере остекления и появился новый конкурент стеклу — поликарбонат.

Поликарбонат. технология

Поликарбонат — это полиэфир угольной кислоты и линейных полифенолов (фенольные группы придают полимерам стойкость и жесткость /3/). В промышленном использовании поликарбонадпоявился гораздо позже полимерных пионеров (ПЭ и др.) — в середине 80-х. Изначально поликарбонад синтезировали из эпоксиэфира бис-ГМА и фосгена, что, естественно, не прибавляло ему популярности в полимерной отрасли. Вскоре, однако, нашли способ заменить фосген менее вредным дифенилкарбонатом. В итоге получается материал, которому «износа нет», с отличными прочностными, стойкостными и даже оптическими характеристиками. Последнее привело к тому, что он заменил сверхпопулярное в 20 веке оргстекло из полиметилметакрилата (поликарбонад прочнее его в 8 раз /1/). Оно тоже имело непревзойденные оптические свойства, но с недостатком — слишком слабой устойчивостью к царапанию, из-за чего идеально гладкая поверхность вскоре становилась матовой.
поликарбонад хорошо смешивается со многими популярными полимерами. Сополимер поликарбонади полибутилен-терефталата нашел применение в автоиндустрии. Сополимер поликарбонад и АБС используется в комплектации оргтехники /6/.


Некоторые причины популярности поликарбоната

Структура потребления ПК стабилизировалась еще в начале века. Почти 2/3 производимого полимера идет на обеспечение нужд строительства, связи и оптико-информационных изделий. В группу ведущих потребителей в любой момент могут войти авто-авиапромышленность, электроника и рекламная индустрия. Топ-6 названных областей потребления вбирает в себя почти 90% ПК (рис.1). Неслучайно в новом веке это самый тоннажный инженерный полимер — более трети производства всех инженерных пластиков.

По данным /1/, листовой монолитный поликарбонат— самый прочный из всех прозрачных материалов, существующих на мировом рынке и производящихся в промышленных масштабах. Лист ПК прекрасно противостоит ударам, в том числе камнями и молотком (при толщине от 3мм /1/), поскольку обладает сопротивляемостью удару, которая в 250 раз превосходит сопротивляемость стекла (той же толщины). В целом же (по обобщенному показателю) поликарбонат в 20 раз прочнее стекла /1/. Эти свойства сохраняются как при низких зимних, так и высоких летних температурах. Таким образом, поликарбонатный лист незаменим тогда, когда необходимо обеспечить защиту прозрачной поверхности от вандализма и его последствий.

В наиболее простом виде поликарбонад встречается как материал CD и DVD-дисков. Именно здесь потребовались все его достоинства — прочность, оптические свойства, химстойкость. Хотя пик потребления дисков прошел (многие их функции перехватили флэшки и интернет-системы), но они еще долго останутся в качестве носителя информации. И поликарбонат остается тут незаменимым полимером.
Особую популярность поликарбонату придали ударо-, термостойкость, стойкость к ультрафиолету, а также цветостабильность. К тому же его можно запросто гнуть не нагревая. Наконец, он горит без выделения ядов, да и сделать его самозатухающим вполне возможно.

Неудивительно, что использование поликарбоната в строительстве, информ-коммуникационной сфере (диски, детали/корпуса телефонов и приборов) и автомобильной отраслях и не думает падать, в отличие от ряда других традиционных пластиков. Временное сокращение потребления поликарбоната в кризис было, но, похоже, закончилось, и теперь можно ожидать дальнейшего роста интереса к ПК со стороны все новых отраслей — медицины, агроинженерии, спортиндустрии.
ПК в строительстве

Главным достоинством поликарбоната для строительства, видимо, стало то, что он может стать заменителем и стекла, и теплоизоляторов, в том числе оконного стекла. В строительстве и архитектуре поликарбоната уже производит ту же революцию, что недавно произвел ПЭТФ в упаковочной отрасли, заменив стеклянные бутылки. Тысячелетняя монополия стекла закончится в самой консервативной и многотоннажной отрасли, и к концу 21 века архитектура вполне может обходиться пластиками типа поликарбоната подобно тому, как сейчас обходится без стекла молочная отрасль. Действительно, как видно из таблицы, по теплоизолирующим свойствам поликарбонат нет равных среди конкурентных материалов. Лист сотового поликарбоната толщиной меньше 1 см дает такую же изоляцию, как традиционная деревянная двойная рама — это очень большое достоинство. По пожаробезопасности и светопропусканию это рекордсмен среди стройполимеров и немногим уступает стеклу, но стоит дешевле его.

Легкие конструкции из ПК не требуют фундамента, — и если в теплых странах это маловажно, то у нас (где глубина промерзания грунта измеряется метрами) это редкое достоинство, особенно при возведении популярных сейчас быстромонтируемых зданий. Его можно гнуть без нагрева, окрашивать и легко механически обрабатывать, он инертен (не плесневеет, как дерево). Легкость ПК позволила совмещать его с другими пластиками (первым делом ПВХ) и нагружать им тонкие (т.е. более дешевые) металлоконструкции. Трудно переоценить «небьющесть» ПК и возможность его утилизации (переваривания вплоть до гранул). Таким образом, для строителей поликарбонат оказался долгожданной находкой. Долгожданной — поскольку стеклозаменяющими строительными экспериментами был заполнен почти весь 20-й век и перепробовано много новых материалов — прежде всего ПММА, стеклопластики, ПЭ и ПП, ПС, алюмосплавы. И все — «не то»…

 




Понравилась статья? Поделись!

!!

Добавить комментарий к статье


Политинформация

НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ

Loading...
Яндекс.Метрика
feedback
Спасибо! Ваша заявка принята.