Характеристики - - Теплицы и сотовый поликарбонат

Характеристики сотового поликарбоната
Технические свойства поликарбоната
Технические характеристики и свойства поликарбонатных листов. Листы из поликарбоната торговой марки
KRONOS Structure Multi-Wall Polycarbonate предназначены для применения в строительстве в качестве
светопропускающих элементовстеновых, кровельных, отделочных материалов и других ограждающих
конструкций зданий и сооружений различного назначения.
Температурный диапазон эксплуатации листов из поликарбоната торговой марки KRONOS Structure Multi-Wall
Polycarbonate 16-25mm от минус 50С до плюс 120С.
Поликарбонат " KRONOS Structure Multi-Wall Polycarbonate " - это превосходное сочетание физических и
механических свойств, которые сохраняются при различных температурных условиях и уровнях влажности. В
таблице 1 представлены данные по основным физико-механическим и температурным свойствам.
KRONOS Structure MultiНаименование характеристик Wall Polycarbonate 1625mm
Предел прочности при
55
растяжении, не менее, МПа
Относительное удлинение при
8
разрыве, %
Изменение линейных
размеров после теплового
0,3
воздействия, %
Ударная вязкость по Шарпи,
25-30
кДж/м2
Максимальная прочность при
95
изгибе, МПа
Температура размягчения по
147
Вика, °С
Стойкость к удару при
Выдержал испытание
отрицательной температуре
Повреждения на
Термостойкость
внешней поверхности
образцов отсутствуют
*Звукоизоляция, дБА
28
*Индекс изоляции
21
воздушного шума, дБ
*Термическое сопротивление,
0,22
м2 0С/вт
*Сопротивление
0,43
теплопередаче, м2 0С/вт
*Светопропускание, %
50-75
Метод
определения
показателя (НТД)
ГОСТ 11262-80
ГОСТ 11262-80
ГОСТ 11529-86
ГОСТ 4647-80
ГОСТ 4648-71
ГОСТ 15088-83
ГОСТ 30673-99
ГОСТ 30673-99
ГОСТ 27296-87
ГОСТ 27296-87
ГОСТ 26602.1-99
ГОСТ 26602.1-99
ГОСТ15875-80
СВОЙСТВА
ПК
Максимальная температура эксплуатации, °С
120
Коэффициент линейного теплового расширения, м/м °С
(6,5-7,0)х10-5
Температура размягчения по Вика, °С
150
Температура устойчивости под нагрузкой, °С (0,46 Мпа)
133-141
Температура устойчивости под нагрузкой, °С (1,8Мпа)
119-128
Воспламеняемость (DIN 4102)
В1
* Приведенные результаты являются средними значениями в зависимости от толщины листа, его структуры и
цвета.
Поликарбонат является одним из самых прочных и прозрачных термопластичных материалов. Он
противостоит любым ударам, от камней до молотка, не разрушаясь. Поликарбонат обладает ударной
вязкостью, которая в 240 раз превосходит ударную вязкость стекла и в 12 раз ПММА, и таким образом
обеспечивает большую защиту от вандализма и несанкционированного проникновения. При этом лист
структурный - в 16легче стекла. Благодаря слою, предохраняющему от воздействия ультрафиолетового
излучения, механические, оптические и термические свойства панели остаются неизменяемыми в течение
всего гарантийного срока эксплуатации.
Поликарбонат обладает высокой стойкостью в отношении многих химически активных сред. Он не подвержен
воздействию большинства неорганических и органических кислот, окислительных и восстановительных
агентов, кислотных и основных солей, алифатических углеводородов, спиртов, моющих средств, жиров и
смазочных масел. Химическая стойкость ПК зависит от концентрации химикатов и от температуры
окружающей среды при воздействии. После длительного нахождения в воде при температуре выше 60 С,
например, ПК реагирует на контакт с некоторыми растворителями, водными и спиртовыми растворами
щелочей, газообразным аммиаком и аминами. Следует избегать составов для чистки стекла, содержащих
аммиак, так как они разрушают поликарбонат. Поликарбонат растворим в технических растворителях:
этиленхлориде, тетрахлорэтане, метакрезоле и пиридине.
Химическая устойчивость ПК KRONOS
++
Вещество
+ стойкий - не стойкий
Аммиак (слабый р-р)
Ацетон
Бензин
Бензол
Борная кислота
+
Гексан
+
Глицерин
+
Изопропиловый спирт
+
Метиленхлорид
Метиловый спирт
Нефть
+
Перекись водорода, 30%
Перманганат калия, 10%
Серная кислота 50%
+
Соляная кислота, концентрированная
Соляная кислота, 20%
+
Тетрахлорэтан
Толуол
Уксусная кислота
+
Формалин
+
Фтористый водород 25%
+
Хлористый водород 20%
+
Хлорбензол
Четыреххлористый углерод
Щелочные растворы
Этиленхлорид
Этиловый спирт
+
Примечания:
1. Хорошая стойкость поликарбоната к химическим веществам (см. таблицу 1), не влияет на его свойства
независимо от длительности воздействия, температуры и нагрузки.
2. Очистка деталей из поликарбоната производится метиловым или изопропиловым спиртом, мягкими
мыльными растворами, гептаном или гексаном. Очистка не должна производиться с помощью частично
гидрированных углеводородов, кетонами, такими как ацетон и метилэтилкетон, сильными кислотами или
алкалинами, такими как гидроокись натрия.
3. Для очистки поликарбонатного листа от краски (граффити) используйте растворитель уайт-спирит без
содержания ароматических углеводородов, изопропанол.
4. Не рекомендуется тереть поверхность листа при помощи щеток, металлизированной ткани или другими
абразивными материалами.
Толщина
Радиус изгиба листа
Структурного
3mm 4mm 6mm 8mm 10mm 12mm 16mm 20mm 25mm
0.6
0.7 1.05 1.5
1.75 -
3
3.5
4.4
Коэффициент линейного термического расширения Коэффициент линейного термического расширения
поликарбоната - 6,5/7,2х10-5 1/К, т.е. при изменении температуры на 1оС каждый линейный метр листа
уменьшается или увеличивается во всех направлениях на 0,065 0,072 мм. При этом коэффициент линейного
термического расширения листов бронзового, синего и бирюзового цветов вдвое выше, чем у прозрачных и
опаловых листов.
Минимальный допуск на тепловое расширение (как по длине, так и по ширине листа) проводится исходя из
разницы температур в течение года.
Пример расчета: при монтаже листа в жесткую конструкцию длиной 1м (при использовании любой системы) и
при разнице температур в течение года 70оС (от -25 оС до +45 оС) зазор между листом и конструкцией равен
4,55мм (0,065х1х70 = 4,55 мм).
Теплоизоляционные свойства
Толщина, структура мм /
количество стенок
4H/2
6H/2
8H/2
10H/2
16X/3
20H/4
25H/5, 25X/4
Теплопроводность, Вт/м2/
Удельный вес, °С
кг/м2
СПК Стекло Стеклопакеты
0.8
3.9 5.8
3
1.3
3.7 5.8
3
1.5
3.4 5.7
3
1.7
3.2 5.5
3
2.7
2.4 3
3.0
2.1 3
3.4
1.8 3
Как и большинство других прозрачных полимерных материалов, листовой поликарбонат служит прекрасным
заменителем силикатного стекла и может использоваться при остеклении, особенно защитном. При этом
основным эксплуатационным показателем служит теплоизоляция, характеризующаяся коэффициентом
теплопередачи (К).
Многостеночная структура листов поликарбоната KRONOS Structure Multi-Wall Polycarbonate 16-25mm
предоставляет значительные преимущества там, где теплоизоляция является основным требованием.
Поликарбонатные листы дают существенную экономию энергии (до 50%), затрачиваемой на отопление или
кондиционирование, по сравнению со стеклами аналогичной толщины, так как поликарбонат обладает
меньшей по сравнению с этими материалами теплопроводностью, а воздух, содержащийся в пространстве
между ребрами жесткости (стенками), является прекрасным теплоизолятором, обеспечивающим сохранение
температурного режима в помещении.
Даже самые тонкие листы структурного поликарбоната (4 мм) почти в 2 раза превосходят по степени
теплоизоляции простое остекление. Листы толщиной 8 мм сопоставимы со стеклопакетом, листы 16-25 мм
превосходят показатели термоизоляции стеклопакетов с тройным остеклением.
Сравнительный коэффициент теплопередачи листов KRONOS Structure Multi-Wall Polycarbonate
16-25mm и стекла
Коэффициент теплопередачи, К, Вт/м2К
Толщина листового материала,
одинарное
двойное
мм
KRONOS
стекло
стекло
4
3.9
6
3.6
5.8
3
8
2.9
5.7
3
10
3.9
5.7
3
16
2.1
5.5
3
20
2.09
25
1.9
Сравнительная масса материалов для остекления со структурными поликарбонатными листами
KRONOS
Вес, кг/м2
Толщина листового
одинарное
двойное
акриловый
материала, мм
KRONOS
стекло
стекло
материал
4
0.8
-
6
8
10
16
1.3
1.5
1.7
2.7
15
20
25
-
30
40
50
-
3.5
-
Сравнительная звукоизоляция одинарного остекления структурным листом KRONOS и стеклом
Толщина, мм
4
6
8
10
16
Звукоизоляция,
KRONOS
16
18
18
19
21
дБ
одинарное стекло
30
31
32
33
34
Звукоизоляция при двойном остеклении
Толщина листа, мм
Расстояние, мм
KRONOS
Стекло
4
6
85
6
6
85
8
6
85
10
6
85
16
6
85
20
6
85
25
6
54
Изменение, дБ.
39
40
42
44
63
-
Структурный ПК
KRONOS СПК UV
Толщина, мм/Структура
4H/2 6H/2 8H/2 10H/2 16X/3 20H/4
Стандартная ширина листа, мм
Стандартная длина листа, мм
Удельный вес, кг/м2
Показатель звукоизоляции, дБ
Термическое сопротивление
теплопередаче, м2oС/Вт
Светопропускание, % (для
прозрачных марок)
Радиус изгиба арки, м
2100
6000 и 12000
0.8 1.3 1.5 1.7
16 18 18 19
25
Х/5
2100
6000 и 12000
2.7 3.0 3.4
21
22
22
0.24 0.27 0.28 0.29 0.5
0.56 0.68
83
51
48
3.5
4.4
82
82
80
41
0.7 1.05 1.5 1.75 3
Сравнение с другими материалами
Поликарбонат по сравнению с другими материалами, применяемыми для остекленения, обладает более
расширенными характеристиками.
Параметр
Поликарбонат
РММА
ПВХ
Стекло
Ед.изм.
Плотность
1.2
1.18
1.35
2.5
г/см3
Упругость
30
2
4
-
кДж/м2
Модуль упругости
2 300
3 300
3 200
70 000
Н/мм2
Линейное термическое расширение
6.5·10-5
7.0·10-5
7.5·10-5
0.8·10-5
1/°C
Теплопроводность
0.21
0.19
0.16
0.8
Вт/м °C
Пропускание ультрафиолета
4%
40%
-
80%
%
Горючесть
слабогорючий
воспламе
няющийся
воспламе
няющийся
негорючий
-
Сопротивление старению
хорошее
слабое
слабое
отличное
-
Свойства поликарбонатных листов Кронос
Толщина
листа, мм
4 мм
6 мм
8 мм
10 мм
16 мм
Цвет
Свето пропус Вес,
кание
кг/м2
прозрачный
82%
опал
62%
бронза
42%
прозрачный
82%
опал
58%
бронза
35%
прозрачный
82%
опал
54%
бронза
35%
прозрачный
80%
опал
48%
бронза
35%
прозрачный
76%
опал
48%
бронза
42%
Теплопр-сть,
Вт/м2 °C
Ударная
стойкость, J
Мин.радиус
изгиба, мм
Размер
листа, м
0.8
3.6
2.0
700
2.1·6
1.3
3.5
2.1
1 050
2.1·6
1.5
3.3
2.2
1 400
2.1·6
1.7
3.0
2.5
1 750
2.1·6
2.7
2.4
3.7
2 800
2.1·6
Светопропускание
Солнечный свет, достигающий поверхности земли, имеет длину волны в диапазоне 295-2140 нм. Этот
оптический диапазон подразделяется на следующие зоны:
УФ-В Средняя ультрафиолетовая зона 280-315 нм
УФ-А Ближняя ультрафиолетовая зона 315-380 нм
Зона видимого света 380-780 нм
Ближняя инфракрасная зона 780-1400 нм
Средняя инфракрасная зона 1400-3000 нм
На представленной ниже диаграмме, показано, что панели Kronos обладают наивысшей прозрачностью для
видимого света.
Термические свойства
Структура поликарбонатных листов Kronos дает значительные преимущества там, где важна теплоизоляция.
Пустотелая форма обеспечивает более высокие теплоизоляционные характеристики при меньших потерях
тепла, чем у сплошных материалов для остекления. Теплопотери характеризуются коэффициентом
теплопроводности - это количество тепла, проходящего через 1 м2 материала остеклённой зоны за 1 час при
изменении температуры на 1°C.
Толщина листа, мм
Вес, кг/м2
Теплопроводность, Вт/м2 °C
4
0.8
3.6
6
1.3
3.5
8
1.5
3.3
10
1.7
3.0
Изоляционные свойства листов Kronos будут также способствовать меньшему проникновению холода внутрь
здания. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем более высокая температура сохраняется на
внутренней поверхности листа в зимнее время. Ниже приводится пример температурного процесса через
поликарбонатный лист толщиной 6мм, при наружной температуре -10°С и температуре воздуха внутри
помещения +20°С.
Если сравнивать с одинарным стеклом, то внутренняя поверхность стекла при тех же условиях будет иметь
температуру, гораздо ниже нуля, что будет влиять на общую температуру в помещении и будет создавать
дискомфорт вблизи окон.
Конденсация
При перепадах температуры воздуха, на поверхности и в каналах поликарбонатных листов может
конденсироваться влага. Это связано с тем, что атмосферная влага вновь превращается в воду, соприкасаясь
с поверхностью и стенками листа при температуре ниже "точки росы". Ниже приведен график
прогнозирования конденсации, показывающий соотношение между внутренней и внешней температурой,
относительной влажностью и коэффициентом теплопроводности. Из графика видно, что на материале с
высоким коэффициентом теплопроводности конденсат выпадет при низкой влажности.
Пример: при внутренней температуре 20°С и внешней температуре -10°С конденсат выпадет на стекле с
коэффициентом теплопроводности 5,8 при влажности 28%, на панели 6 мм - с коэффициентом
теплопроводности 3,5 при влажности 45%.
Звукоизоляция
Звукоизоляционные характеристики материала зависят от его жесткости, массы и структуры.
Звукоизоляционые показатели листов Kronos находятся в диапазоне от 100 до 3150 Гц. Ниже приведена
таблица, показывающая снижение уровня шума в зависимости от толщины панели.
Толщина листа, мм
Вес, кг/м2
Снижение уровня шума, Дб
6
1.3
18
8
1.5
18
10
1.7
19
Противоударная
прочность
Листы Kronos обладают высокими
противоударными качествами в диапазоне
температур от -45°С до 75°С, причем после
длительного воздействия атмосферных
условий. Испытание листов Kronos на
ударные воздействия основывается на
принципе удара "падающим дротиком"
Гарднера. Опыт проводится следующим
образом: образец кладут на отверстие
диаметром 25,4 мм в металлической форме,
укреплённой на опорной плите. "Дротик" с
круглым концом, диаметром 12,7 мм,
располагается над образцом. "Дротик"
массой 4,0 кг поднимают на желаемую
высоту в калиброванной трубке длиной 1,0 м
и отпускают. Максимальная приложенная
энергия удара J=Mgh. Считается, что
образец прошел испытание, если вокруг
места, по которому наносились удары, нет
видимых поверхностных трещин.
Испытываемый материал
Энергия удара, J
Стекло, 4 мм
2
Закаленное стекло, 6 мм
10
Оргстекло, 4 мм
12
Лист Kronos, 10 мм
160
Монолитный поликарбонат, 2 мм
200
Устойчивость к граду
При остеклении крыш, поликарбонатные листы Kronos подвергаются воздействию экстремальных погодных
условий: ветру, граду, снегопаду и обледенению. Материал при таких условиях практически не разрушается и
способен выдержать последующее изменение температуры без продольного изгиба или излома. Панели
испытываются методом "моделирования града". Испытываемый образец зажимается в металлическую раму
размером 2.1·4 м и его поверхность обстреливается из пневматического пистолета полиамидными шариками
различного диаметра. В ходе испытаний диаметр и скорость шариков изменяются. Ниже в таблице приводятся
результаты серии испытаний для трех материалов. Указанные в ней значения относятся к той скорости и
диаметру шариков, удары от которых материал не выдерживает.
Испытываемый материал
Многослойные акриловые листы, 16 мм
Листовое силикатное стекло, 4 мм
Лист Kronos, 10 мм
Скорость градин
Диаметр шариков
10 мм
20 мм
30 мм
16·20 м/c
7·14 м/c
4·10 м/c
30 м/c
10 м/c
8 м/c
>50 м/c
44 м/c
28 м/c
14 м/c
21 м/c
25 м/c
При данных значениях градин образцы стекла и акрила подверглись разрушению, в то время как на панелях
Kronos появилась зона пластичной деформации, т. е. мелкие вмятины.
Пожаро-технические показатели
По пожаро-техническим показателям листы Kronos соответствуют следующим требованиям.
Наименование показателей
Характеристика
Группа горючести
Г1 (слабогорючий)
Группа воспламеняемости
В2 (трудновоспламеняемый)
Группа дымообразующей способности
Д3 (с высокой дымообразующей способностью)
Группа распространения пламени по поверхности РП1 (не распространяющий)
Группа токсичности продуктов горения
Т3 (высокоопасный)
При использовании листов Kronos в строительных конструкциях необходимо соблюдать те строительные
нормы и правила, которые касаются применения материалов вышеуказанной степени возгораемости.
Поликарбонат не только не воспламеняется в открытом огне, а следовательно, не способствует его
распространению, но и при температурном разрушении не представляет опасности для жизни. Как показали
испытания в моделированном пожаре, поликарбонат при воздействии пламени плавится с образованием не
горящих паутиноподобных волокон, которые не падают (из-за малого веса), а свисают с краев образующегося
при плавлении отверстия. Эти нити-волокна не представляют угрозы, так как успевают остыть и, не
воспламеняясь даже при непосредственном контакте с пламенем, исключает горизонтальное распространение
огня. Вследствие образовния отверстия, являющeгося результатом расплавления поликарбоната,также
снижается риск удушения и отравления, так как дым отводится, а не накапливается.
Температурная стойкость
Поликарбонатные листы Kronos в силу уникальных свойств поликарбоната имеют большой диапазон рабочих
температур. Светопрозрачные ограждающие конструкции, изготовленные с применением листов Kronos могут
применятся в районах с сильным солнечным излучением. Учитывая факт, что поликарбонат имеет свойство
аккумулировать солнечную энергию, опытные замеры показали, что температура на поверхности листа может
достигать 90° С, в то время как температура размягчения VICAT и температура прогиба под нагрузкой 145° С.
Минимальная температура непрерывного применения -40°С, хотя температура, при которой поликарбонат
становится хрупким, составляет -110° С, что позволяет применять его и при более низких температурах.
Ультрафиолетовая стойкость
Поликарбонат по своей природе не устойчив к воздействию ультрафиолетовых (УФ) лучей. Материал, не
имеющий специальной защиты (УФ-стабилизаторов в своем составе или защитного слоя на поверхности) в
течениe нескольких лет станет не пригодным для дальнейшей эксплуатации. Разрушительное действие
солнечных лучей особенно будет заметно на прозрачном и молочном материале. Пожелтение и помутнение
приведут к значительному снижению светопроницаемости и потере внешнего вида. Такие, не имеющие
защиты панели, пригодны только для использования внутри помещений. Учитывая эти физико-химические
особенности поликарбоната, большинство производителей выпускают панели с защитой от
ультрафиолетового излучения в виде нанесённого соэкструзией одностороннего или двустороннего лакового
стабилизирующего покрытия, которое дает возможность использовать поликарбонат на открытом воздухе в
течение длительного времени без изменений свойств и необходимых качеств.
При установке этих панелей необходимо следовать правилу - под воздействие солнечных лучей, панели
устанавливаются только той стороной, на которую нанесена защита. Следует учесть, что покрытие абсолютно
бесцветно и прозрачно, и определить визуально его наличие на той или иной стороне невозможно. Для
удобства определения стороны с нанесённым защитным слоем, производителем наносится маркировка на
защитную полиэтиленовую пленку.
Термическое расширение
Поликарбонат имеет высокий коэффициент термического расширения по сравнению с другими материалами,
применяемыми в строительной промышленности для остекления.
α = 0.65 мм/м °С [6.5·10-5 1/°С]
Поэтому при монтаже необходимо оставить допуск на свободное расширение по длине и ширине панели во
избежание её искривления и образования внутреннего напряжения.Термическое расширение по длине и
ширине может быть вычесленно по формуле
ΔL = α·L·ΔT
где:
ΔL - изменение длины листа в милиметрах;
α - коэффициент линейного теплового расширения;
L - длина листа;
ΔT - изменение температуры.
Чтобы избежать деформации панели из-за теплового сжатия/расширения, необходимо правильно расчитать
её размеры для монтажа.
ПРИМЕР: расчитаем максимальное изменение размеров листа по длине и ширине. При ширине 2 100 мм и
длине 6 000 мм и перепаде температуры от -20° С до +60° С результаты теплового расширения следующие:
ΔT = 60 - (-20) = 80
Увеличение размера листа по ширине ΔL = 0.065·2.1·80 = 10.9 мм
Увеличение размера листа по длине ΔL = 0.065·6.0·80 = 31.2 мм
В целом термическое расширение составляет около 3 мм на линейный метр при изменении температуры
более чем на 40°C.
Уменьшение размеров при прогибе
При плоском остеклении без промежуточных подстропильных конструкций листы Kronos прогибаются под
нагрузкой. Поэтому необходимо знать, насколько уменьшатся размеры панели при прогибе, возникшем в
процессе эксплуатации (от снеговых, ветровых нагрузок) при существующем шаге основных несущих
конструкций, для того, чтобы предотвратить выскакивание панели из закрепления. С помощью графика
можно определить величину уменьшения панели. На пересечении значений прогиба и соответствующего
значения ширины, получим величину уменьшения размеров панели (С).
Химическая стойкость
Поликарбонатные листы Kronos устойчивы к большинству химикатов, но все же при попадании их на
поверность листов, происходит своего рода "коррозия". Эта "коррозия" отличается от электролитического
процесса на поверхности металла, хотя в обоих случаях поверхность подвергается разрушению. В местах, где
поверхность поликарбонатных листов подверглась химическому воздействию, могут образовываться
микротрещины, изменение цветовой гаммы, помутнение и т. п. Образовавшиеся микротрещины (видимые
только под микроскопом) могут способствовать образованию более глубоких трещин в местах крепления или
изгиба листов (т.е в местах где происходит напряжение волокон поликарбоната).
Поликарбонатные листы Kronos следует оберегать от попадания агрессивных химикатов таких, как ацетон,
кетон, различные эфиры, чистящие средства ароматизированные и хлорированные различными
углеводородами, чистящие средства на основе спиртов и щелочей, аммиаку, различным аминам.
Поликарбонат является стойким к минеральным кислотам, многим органическим кислотам, алифатическим
углеводородам, жирам, нефти, воскам. Сопротивление поликарбонатных листы Kronos воде можно считать
хорошим при температурах не выше 60° С. При температурах воды выше 60° С происходит некоторое
ухудшение свойств поликарбоната, степень которого зависит от температуры и времени воздействия. По этой
причине поликарбонатные листы нельзя подвергать длительному воздействию горячей воды. Однако
кратковременное воздействие (под которым можно подразумевать мытье) не производит каких-либо
неблагоприятных эффектов.