پلی‌کربنات

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
پلی کربنات
Lexan.svg

Repeating chemical structure unit of
Polycarbonate made from بیسفنول ای

Physical Properties
چگالی 1.20–1.22 g/cm3
مقدار آبه ۳۴٫۰
ضریب شکست 1.584–1.586
Flammability V0-V2
Limiting اکسیژن index ۲۵–۲۷٪
Water absorptionتعادل شیمیاییای‌اس‌تی‌ام بین‌الملل ۰٫۱۶–۰٫۳۵٪
Water absorption – over 24 hours ۰٫۱٪
Radiation resistance Fair
فرابنفش resistance Fair
Mechanical Properties
Young's modulus (E) ۲٫۰–۲٫۴ گیگاپاسکال (یکا)
مقاومت کششی نهایی ۵۵–۷۵ مگاPa
مقاومت فشاری >80 MPa
تغییر شکل (مهندسی) @ break ۸۰–۱۵۰٪
نسبت پواسون ۰٫۳۷
سختیسختی راکول M70
Izod impact strength ۶۰۰–۸۵۰ ژول/m
آزمون ضربه شارپی ۲۰–۳۵ کیلوJ/m2
Abrasive resistance – ای‌اس‌تی‌ام بین‌الملل D1044 ۱۰–۱۵ میلیگرم/۱۰۰۰ چرخش (فیزیک)
اصطکاک ۰٫۳۱
سرعت صوت 2270 m/s
Thermal Properties
دمای ذوب ۱۵۵ درجه سلسیوس (۳۱۱ درجه فارنهایت)[۱]
دمای انتقال شیشه ۱۴۷ درجه سلسیوس (۲۹۷ درجه فارنهایت)
دمای خمش حرارتی – 10 kنیوتون (یکا) (Vicat B)[نیازمند منبع] ۱۴۵ درجه سلسیوس (۲۹۳ درجه فارنهایت)
دمای خمش حرارتی – 0.45 MPa ۱۴۰ درجه سلسیوس (۲۸۴ درجه فارنهایت)
دمای خمش حرارتی – 1.8 MPa ۱۲۸ درجه سلسیوس (۲۶۲ درجه فارنهایت) - ۱۳۸ درجه سلسیوس (۲۸۰ درجه فارنهایت)
Upper working temperature ۱۱۵ درجه سلسیوس (۲۳۹ درجه فارنهایت) - ۱۳۰ درجه سلسیوس (۲۶۶ درجه فارنهایت)
Lower working temperature −۴۰ درجه سلسیوس (−۴۰ درجه فارنهایت)[۲]
انبساط گرمایی ۶۵–۷۰ × 10−6/کلوین
ظرفیت گرمایی 1.2–1.3 kJ/(کیلوگرم·K)
رسانندگی گرمایی @ ۲۳ °C 0.19–0.22 وات/(m·K)
ضریب نفوذ گرمایی @ ۲۵ °C 0.144 mm²/s[۳]
Electrical Properties
ثابت گذردهی خلأ @ 1 Mهرتز ۲٫۹
گذردهی @ ۱ MHz ۲٫۵۶۸ × 10−11 فاراد/m
تراوایی مغناطیسی @ ۱ MHz ۰٫۸۶6(2)
تراوایی مغناطیسی @ ۱ MHz ۱٫۰۸9(2) میکروN/آمپر (یکا)2
Dielectric strength ۱۵–۶۷ ولت/mm
Dissipation factor @ ۱ هرتز ۰٫۰۱
Surface رسانایی الکتریکی 1015 اهم/sq
Volume رسانایی الکتریکی 1012–1014 اهم·m
Near to Short-wave فروسرخ Transmittance طیف الکترومغناطیسی
پرونده:Polycarbonate IR transmission.png
IR transmittance of polycarbonate. Also, polycarbonate is almost completely transparent throughout the entire visible region until 400 nm, blocking UV light.
Chemical Resistance
اسیدs – غلظت Poor
اسیدs – غلظت Good
الکلs Good
قلیاییs Good-Poor
هیدروکربن آروماتیکs Poor
گریس & روغنs Good-fair
هالوآلکان Good-poor
هالوژنs Poor
کتونs Poor
گاز permeation @ ۲۰ °C
نیتروژن 10 – 25 cm3·mm/(m2·day·بار (یکا))
اکسیژن 70 – 130 cm3·mm/(m2·day·Bar)
کربن دی‌اکسید 400 – 800 cm3·mm/(m2·day·Bar)
بخار آب 1–2 gram·mm/(m2·day) @ ۸۵٪–۰٪ رطوبت نسبی شیو (حسابان)
Economic Properties
Price ۲٫۶ – ۲٫۸ یورو/kg[۴]

پلی کربنات(به انگلیسی: Polycarbonate) از خانواده پلیمرهای ترموپلاستیک است؛ و به گستردگی در زمینه‌های قالب سازی و تغییرات حرارتی کاربرد دارد. این نوع پلاستیکها به گستردگی در صنایع شیمیایی نوین کاربرد دارند

مقدمه[ویرایش]

پلی کربنات سخت‌ترین ماده شفافی است که به عنوان گزینه‌ای مناسب بجای شیشه در بخش‌های مختلف ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. رزین پلی کربنات در سال ۱۹۵۳ میلادی توسط دکتر دانیال فاکس در کمپانی جنرال الکتریک پلاستیک ساخته و در سال ۱۹۵۸ به طور انبوه برای اولین بار به بازار عرضه گردید. انواع ورق‌های ساخته شده نیز در سال ۱۹۶۸ تولید و روانه بازار شد. تنوع ساختاری ورق‌های پلی کربنات امکان استفاده از آن را بر روی هر نوع سازه و در جوار هر نوع مصالح ساختمانی به راحتی فراهم نموده است و کاربردهای وسیعی را ایجاد می‌کند. تنوع رنگ این ورق، قابلیت سایه پذیری و عبور نور آن را به میزان ۳۵ تا ۸۲ درصد امکان‌پذیر می‌نماید که از نظر طراحی و هماهنگی با رنگ سایر مصالح از گستردگی خاص برخوردار می‌باشد. ورق پلی کربنات مسطح، ظاهر مشابه شیشه به ابعاد ۰۵/۳*۰۵/۲ متر تولید می‌گردد. این ورق دارای یک لایه ضد uvبرای محافظت در برابر نورآفتاب می‌باشد. می‌توان ورق با دوطرف ضد uv نیز سفارش داد، این ورق در ضخامت‌های ۱۰٬۱۲٬۲٬۳٬۴٬۶٬۸ میلی‌متر تولید می‌شود وعلاوه بر بیرنگ (رنگ شیشه‌ای) دارای تمام رنگ‌های اصلی (برنز، آبی، شیری، زرد، قرمز، سبز) می‌باشد. این ورق فقط از دوقسمت طول و عرض قابلیت خم شدن دارد، ومزیت آن سبک بودن آن است. کاربرد این ورق در انواع پوشش سقف‌ها، پارکینگ‌ها، سقف کاذب و دیواره‌های سوله و… می‌باشد.

عوامل جوی مانند طوفان و تگرگ و حوادث طبیعی مانند زلزله از مهم‌ترین عوامل در تعیین و انتخاب مصالح ساختمانی مناسب می‌باشد که با توجه به شفافیت و ضربه پذیری و مقاوم بودن ورق پلی کربنات، استفاده از این ورق در لیست مصالح ساختمانی بیشترین میزان را به خود اختصاص داده است. سبک بودن وزن ورق پلی کربنات علاوه بر عدم تحمیل وزن اضافه به سازه موجود که خود عامل بسیار مهم در مورد مقاومت در برابر زلزله نیز می‌باشد، در حمل و نقل آن نیز نقش به سزایی دارد چه امکان انتقال آن در تعداد بسیار با وزن بسیار کم از هزینه متعلقه و تردد مربوط به آن می‌کاهد. با توجه به مسئله عدم تبادل حرارتی، کاهش هزینه انرژی در فصول مختلف چشمگیر است که این خود در مناطق سردسیر و گرمسیر و یا حتی معتدل با توجه به اهمیت بهینه‌سازی میزان مصرف سوخت و انرژی الکتریکی از مهمتریت خصوصییات این ورق می‌باشد. سر و صدا و مزاحمت حاصل از آن همیشه از عوامل مهم در تأمین فضاهای امن از نظر مزاحمت صوتی بوده است. ورق پلی کربنات با ضخامت‌ها و لایه‌های مختلف عامل مؤثر در تأمین اینگونه فضاها می‌باشد. اشعه ماوراء بنفش به عنوان اشعه سرطان زا مؤثر بر سلامتی موجودات زنده و به عنوان از بین برنده رنگ اجسام شناخته می‌شود در پناه ورق‌های پلی کربنات به علت دارا بودن لایه ضد عبور این اشعه، فضایی سالم و قابل اطمینان ایجاد می‌گردد. مشکل تمیز نگاه داشتن نماها و یا سقف‌های شفاف ساختمان‌ها همیشه وجود داشته که در مورد ورق‌های پلی کربنات با توجه به خصوصیت آنتی استاتیک بودن لایه خارجی آن، گرد و غبار و دوده معلق در هوا جذب سطح ورق نشده و با اولین شستشوی ساده و یا باران به راحتی پاکیزه می‌گردد. ضربه پذیری و نشکن بودن ورق پلی کربنات موجب فراهم کردن فضایی عاری از خطر در برابر سقوط اجسام می‌گردد.[۵]

صرفه اقتصادی پلی کربنات[ویرایش]

از جمله مزیتهای پوشش پلی کربنات به جای شیشه هزینه کمتر ونیز وزن سبک‌تر آن می‌باشد. همچنین مقاومت بالای آن نسبت به پلاستیک باعث تقاضای روزافزون آن به عنوان پوشش در صنعت گلخانه گردیده است. پوشش پلی کربنات اغلب جهت پوشش قسمت‌های جلو، عقب و نیم دایره‌های مربوطه و یا کناره‌ها و سقف گلخانه درصورت تقاضای مشتری درنظرگرفته می‌شود. ورقهای پلی کربنات جایگزین مناسبی برای شیشه بوده و باعث صرفه جویی در انرژی می‌شوند. بطوریکه در تابستان از ورود گرما به داخل جلوگیری کرده و در زمستان مانع خروج و هدر رفتن گرمای داخل می‌شوند.

معایب[ویرایش]

ورق پلی کربنات نیز مانند هر ساخته دست بشر دارای معایبی می‌باشد. علیرغم تمامی محاسن ذکر شده از ورقهای پلی کربنات، یکی از بارزترین معایب آن را می‌توان به گرمایش بیش از حد فضای زیرین این ورقها خصوصاً در ماه‌های گرم سال اشاره کرد. در هنگام آتش‌سوزی اگرچه شعله‌ور نمی‌شود ولی دودزا می‌باشد. در کنار شفافیت مشابه شیشه، از مسئله خش پذیری سطح ورق نیز نمی‌توان دوری کرد که خود باعث کدر شدن سطح ورق و خدشه دار شدن دید می‌گردد. با خصوصیات بسیاری که در این محصول وجود دارد، بهای گران آن اجتناب ناپذیر است، چون بهای ماده اولیه و بخصوص پوشش ضد اشعه ماوراء بنفش خود از ارقام قابل توجه در این امر می‌باشد.

مشخصات فنی و فیزیکی[ویرایش]

ورق های موجدار

[۱]

نظر به اهمیت ویژگی عبوردهی نور و مقاومت بالا در برابر عوامل جوی، شرکت جی لیان جی محصول جدیدی به

نام ورق های موجدار)کروگیت( را روانه بازار نموده است که بهینه سازی مصرف انرژی و صرفه جویی اقتصادی

را در پی دارند. این ورق ها دارای خواص ویژه مکانیکی، انعطاف، وزن سبک، ایمنی بالا و نصب آسان می

باشند که با اقبال گسترده ای از سوی مشتریان روبرو شده است.

 ورقهای پلی کربنات  کروگیت خاصیت خود خاموش شوندگی دارند. و در محدوده دمایی وسیعی از 40-  تا 120 درجه سانتیگراد کاربرد دارند. همچنین از خواص عالی نوری برخوردارند، مقاومت به ضربه ای آنها درحدود  120  برابر شیشه معمولی است. دربرابر اغلب مواد شیمیایی و حلالها مقاوم هستند . وزن سبک در حدود 1/2 شیشه هم ضخامت آن و حمل و نقل و نصب آسان ،مقاومت در برابر شعله کلاس B1 ، از جمله محاسن آن می باشد ، همچنین عایق مناسبی برای گرما و صوت می باشند .[۶]

ابعاد ورقهای ساده

  • ضخامت ۲ تا ۱۲ میلی‌متر
  • حداکثر عرض ۲۰۵۰ میلی‌متر
  • طول بنا به درخواست مشتری
  • سایز استاندارد: ۳۰۵۰ * ۲۰۵۰ میلی‌متر

ورقهای چندجداره

  • ضخامت ۴–۶ میلی‌متر دوجداره
  • ضخامت ۸–۱۰ میلی‌متر دو جداره
  • ضخامت ۱۶ میلی‌متر سه جداره
  • حداکثر عرض ۲۱۰۰ میلی‌متر
  • طول بنا به درخواست مشتری[۷]

ویژگی صفحات پلی کربنات[ویرایش]

  • خواص شیمیایی

ورقهای پلی کربنات در درجه حرارت اتاق، ودر مقابل اسیدهای الی و معدنی، روغنها و محلول نمکهای خنثی، هیدروکربنهای آلیفاتیک و الکلها مقاوم می‌باشند. مقاومت شیمیایی این ورقها در مقابل بسیاری از مواد پاک کننده درزگیرها و چسب‌های موجود در بازار با توجه به نتایج آزمایشهای متعدد محرز گردیده است.

  • مقاومت در برابر ضربه و خراش

مقاومت ضربه‌ای ورقهای پلی کربنات ۲۵۰ برابر شیشه هم ضخامت با آن می‌باشد. انواع ورقهای پلی کربنات در برابر خش و خراش در شرایط بسیار سخت آزمون، مقاومتی نزدیک به شیشه از خود نشان می‌دهد.

  • مقاومت در برابر کشش و خمش (انعطاف‌پذیری)

مقاومت کششی ورقهای پلی کربنات بیش از ۷۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع (N/mm²) در حد تسلیم فیزیکی این ورقها می‌باشد، مقاومت خمشی این ورقها در حدود ۲۵۰۰ نیوتن بر میلی‌متر مربع (N/mm²) می‌باشد که از مقاومت مطلوبی به شمار می‌روند.

  • عایق حرارتی و صرفه جویی در مصرف انرژی

ورقهای پلی کربنات نور خورشید را جذب و در نتیجه هزینه تهویه مطبوع را در فصل گرما کاهش می دهنداین ویژگی در زمستان نیز باعث صرفه جویی در مصرف سوخت شده و به دلیل خاصیت عایقی بهتر نسبت به شیشه، سالیانه می‌توان به میزان ۳۰ لیتر سوخت مایع به ازاءهر متر مربع صرفه جویی نمود.

  • خود خاموشی و اشتعال ناپذیری

ورقهای پلی کربنات آتش نمی‌گیرد، شعله‌ور نمی‌شود و در دمای بالای حریق به آرامی ذوب می‌شود و مانع گسترش آتش شده و به صورت خود به خودی خاموش می‌شود.

  • مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش UV و سایر شرایط جوی

این محصول به دلیل دارا بودن پوشش ضد اشعه ماوراء بنفش UV در مقابل این اشعه از مقاومت بسیار بالایی برخوردار بوده و رنگ آن در اثر تابش اشعه خورشید تغییر نمی‌کند و ویژگی شفافیت خود را در مدت زمان طولانی حفظ می‌کند.[۸]

موارد مصرف[ویرایش]

در صنایع اتومبیل جهت تزئینات داخلی خودرو، ساخت داشبورد و متعلقات آن، ساخت سپر و پانلهای داخلی و شیشه‌های چراغ اتومبیلهای مدرن، در صنعت تولید هولوگرام در مرحلهٔ ریکمباین در ساخت مستر شیم نیکلی، در صنایع بهداشتی و پزشکی جهت ساخت بطری‌های شفاف برای بسته‌بندی مواد غذایی و داروئی، ساخت انواع عینکهای طبی و صنعتی و همچنین تهیه لنزهای چشمی در رنگهای مختلف، لوازم دیالیز، آندوسکوپی و انتقال خون و ساخت آمپول بدون سوزن، در صنایع برق و کامپیوتر جهت ساخت کانکتورهای الکتریکی، لوازم الکتروتکنیک، ساخت دیسکهای فشرده (CD), DVDها، تزئینات و پوشش کامپیوترها، و در صنایع ایمنی جهت ساخت کلاه ایمنی، عینک‌های ایمنی، ماسکهای گاز و پوشش‌های محافظ و همچنین در صنایع نظامی جهت ساخت شیشه‌های مقاوم جلوی هواپیماهای شکاری و ساخت شیشه‌های ضدگلوله کاربرد دارد.

روش تولید[ویرایش]

بخشهای مختلف واحد تولید پلی کربنات

  1. سنتز پلی کربنات
  2. شستشوی محلول پلی کربنات
  3. بازیافت حلال
  4. تبخیر و گرانول سازی
  5. تصفیه اولیه گازهای خروجی
  6. ایستگاه دمنده‌ها و مخازن میانی محصول پلی کربنات
  7. بسته‌بندی و انبار محصول پلی کربنات
  8. قسمت آلیاژسازی پلی کربنات و بسته‌بندی و انبار محصول آلیاژ شده

موارد کاربرد[ویرایش]

  • ساختمان سازی
  • صنعت حمل و نقل
  • کاربردهای شیشه
  • عملکرد شیشه ایمنی
  • پنجره سقفی، پارتیشن‌بندی، گنبدهای تزیینی، اتاقک سازی
  • استادیوم‌های فضای باز یا بسته
  • پوشش استخر
  • پوشش گلخانه
  • پوشش سقف پاساژ و بازارچه
  • پوشش نورگیرهای انبارها
  • پوشش نورگیرهای سالنهای اجتماعات

نحوه عملکرد این ورقها به گونه‌ای است که در تابستان خصوصاً در مرداد ماه که خورشید بصورت کاملاً عمود می‌تابد، این ورقها با بازگرداندن مقدار قابل توجهی از نور خورشید از گرمایش بیش از حد محیط زیرین جلوگیری می‌کند و در سایر فصول نسبت به تغییر زاویه تابش خورشید، میزان گذر نور و گرما نیز تغییر می‌کند، به طوری که در فصل زمستان که خورشید کاملاً مایل می‌تابد، بیشترین گذر نور از سطح فوقانی به فضای داخل را ممکن می‌سازد.[۸]

منابع[ویرایش]

  1. "Polycarbonate". city plastics. Retrieved 2013-12-18. 
  2. . doi:10.1007/BF00754478. 
  3. . doi:10.1068/htjr144. 
  4. CES Edupack 2010, Polycarbonate (PC) specs sheet
  5. http://www.ptyco.com
  6. واحد فنی گروه صنعتی جی لیان جی. «ورق های موجدار پلی کربنات». www.jlianj.com. ۲۶/۲/۱۳۹۶. 
  7. قوانین بین‌المللی ساخت ساختمان، منتشر شده د ر سال2000، توسط International code council
  8. ۸٫۰ ۸٫۱ http://www.n-aidapoushesh.com
  • ویکی‌پدیای انگلیسی

پیوند به بیرون[ویرایش]

قدیمی‌ترین و بزرگترین شرکت چاپ پلی کربنات واقع در تهران http://www.micropanel.net