پلی کربنات چیست؟

“پلی کربنات (به انگلیسی: Polycarbonate) از خانواده پلیمرهای ترموپلاستیک است؛ و به گستردگی در زمینه‌های قالب‌سازی و تغییرات حرارتی کاربرد دارد. این نوع پلاستیک‌ها به گستردگی در صنایع شیمیایی نوین کاربرد دارند. از انواع آن می‌توان به پلی کربنات تخت اشاره کرد.”

در این متن پلی کربنات را به‌طور کامل، همراه با کاربردها و مشخصاتی که دارد، معرفی می‌کنیم. پس برای آشنایی کامل با این متریال بسیار مهم ادامه متن را مطالعه کنید.

قبل از هر چیز به ساختار پلی کربنات بپردازیم

پلی کربنات در ساختار خود دارای گروه‌های کربنی است. این طلق با‌دوام و محکم، به‌عنوان یک پلیمر ترموپلاستیک دسته‌بندی می‌شود.

این نام‌گذاری مربوط به نحوه واکنش پلی کربنات نسبت به گرما است. پلی کربنات در برابر حرارت مقاومت بالایی دارد. در نقطه ذوب خود نیز به مایع تبدیل می‌شود.

این ذوب شدن بدون تغییر آن‌چنانی در ساختار شیمیایی آن اتفاق می‌افتد. به این ترتیب می‌توان طی فرایند ذوب کردن و سرد کردن پلی کربنات، عمل قالب‌گیری مجدد یا بازیافت را روی آن انجام داد.

زمانی می‌توان پلی کربنات pc را کامل شناخت که با خصوصیات، کاربردها و انواع آن آشنا باشیم.

مهم‌ترین ویژگی‌ها و خصوصیات پلی کربنات چیست

پلی کربنات دارای یک سری مشخصات منحصر‌به‌فرد و بسیار کارآمد است. تنوع و تعدد ویژگی‌های پلی کربنات باعث شده که کاربردهای آن فقط به یک حوزه یا صنعت خاصی منتهی نشود. در ادامه با مهم‌ترین و بارزترین ویژگی‌های ورق پلی کربنات آشنا می‌شوید.

استحکام مثال نزدنی پلی کربنات نسبت به سایر طلق‌ها

پلی کربنات دارای بیشترین استحکام از میان خانواده طلق‌های پلاستیکی است. حتی از پلاستیک‌های رایجی مثل ABC و پلی استایرن، مقاوم‌تر و محکم‌تر است. معمولا چون از پلی کربنات به‌جای شیشه استفاده می‌شود، میزان استحکام آن را با شیشه مقایسه می‌کنند.

با توجه به آزمایش‌ها و بررسی‌هایی که بین این دو صورت گرفته، پلی کربنات 250 درصد مقاوم‌تر و محکم‌تر از شیشه هم‌ضخامت خود است. این نوع طلق‌های پلاستیکی عملا نشکن هستند و به آن‌ها طلق نشکن گفته می‌شود. برای محیط‌هایی که به یک متریال محکم و با دوام نیاز باشد، پلی کربنات یکی از بهترین انتخاب‌ها است.

پلی کربنات؛ یک عایق صوتی و حرارتی عالی

پلی کربنات دوجداره و چند جداره عایق‌های حرارتی و صوتی بسیار خوبی هستند. ساختار دو یا چند لایه این ورق‌ها باعث جلوگیری از هدر‌رفت انرژی می‌شود. در مناطقی با آب‌و‌هوای سرد یا محیط‌هایی مثل گلخانه که شرایط دمایی خاصی را می‌طلبد، این نوع پلی کربنات به وفور مورد استفاده قرار می‌گیرد.

 البته در فصل‌های گرم سال پلی کربنات چندجداره باعث گرم شدن محیط یا فضای تحت پوشش خود می‌شود که مقداری آزاردهنده خواهد بود. راه‌حلی که برای رفع این مشکل وجود دارد، استفاده از ورق پلی کربنات RFX است. این ورق‌ها دارای شیارهای موازی بر روی سطح خود هستند که نور را بازتاب می‌دهند و از ورود بیش از اندازه آن به فضای داخل جلوگیری می‌کنند.

برای پارتیشن‌بندی در محیط‌های کاری یا حتی منازل، می‌توان از پلی کربنات به‌عنوان یک عایق صوتی استفاده کرد و یک فضای خصوصی به‌وجود آورد. دیواره‌های صوتی اتوبان نیز که در تعدادی از شهرها مشاهده می‌شود، نمونه دیگری از کاربرد پلی کربنات در سطح شهر است. 

برای اطلاعات بیشتر درباره این موضوع مطلب پلی کربنات عایق صوتی و مطلب پلی کربنات عایق حرارتی را مطالعه کنید.

پلی کربنات بهترین جایگزین برای شیشه

طلق‌های شیشه‌ای به جایگزینی مناسب برای شیشه و تمام کاربردهای مربوط به آن تبدیل شده‌اند. پلی کربنات به‌ویژه در حوزه ساخت‌و‌ساز بهترین جایگزین شیشه است و آن هم به دلایل زیر:

• پلی کربنات و به‌ویژه پلی کربنات تخت، درصد بالایی از نور را از خود عبور می‌دهد. می‌توان در مواردی که به نور‌دهی کافی و فضای روشن نیاز است، از پلی کربنات به‌جای شیشه استفاده کرد.
• علاوه بر نوردهی کافی که توسط ورق‌های پلی کربنات ایجاد می‌شود، این ورق‌ها امنیت فوق العاده‌ای نیز به ارمغان می‌آوردند. این امنیت ناشی از استحکام بالای پلی کربنات است. پلی کربنات در برابر ضربه، فشار و شرایط آب‌و‌هوایی مختلف یا حتی نامساعد به‌عنوان یک طلق مقاوم و نشکن عمل می‌کند.
• علاوه بر بحث شفافیت و امنیت، سبک بودن پلی کربنات مزیت دیگری برای آن است. این طلق پلاستیکی نصف شیشه وزن دارد. به‌آسانی و بدون ترس از شکستن، جا‌به‌جا می‌شود. نصب آن نیز به‌دلیل سبک بودن و محکم بودن، سریع و آسان انجام می‌شود.

همه مواردی که در بالا ذکر شد از جمله دلایلی هستند که استفاده از پلی کربنات به‌جای شیشه را با مزایای بیشتری همراه می‌کند. البته خود این ورق هم جایگزین‌هایی دارد که می‌توانید در مطلب جایگزین پلی کربنات مطالعه کنید.

پلی کربنات قابلیت خم شدن دارد

یکی دیگر از موارد قابل توجه در ارتباط با پلی کربنات، انعطاف‌پذیری بالای آن است. این ورق در برابر کشش و خمش رفتاری انعطاف‌پذیر دارد. پلی کربنات قابلیت خم شدن دارد و اغلب به‌صورت لوله شده جا‌به‌جا می‌شود. این قابلیت در شیشه یا طلق‌هایی مثل پلکسی وجود ندارد؛ به‌همین دلیل می‌توان در ساخت سقف و سازه‌های قوسی شکل، از پلی کربنات استفاده کرد.

انواع ورق پلی کربنات کدام است

پلی کربنات به‌صورت تخت و چندجداره در بازار وجود دارد. این ورق‌ها با توجه به میزان عبور نور از خود، استحکام و سایر خصوصیات، کاربردهای متنوعی پیدا کرده‌اند. در ادامه با انواع ورق پلی کربنات آشنا می‌شوید.

• پلی کربنات تخت چیست

پلی کربنات تخت به‌دلیل شفافیت و مقاومت عالی، بهترین انتخاب برای جایگزین کردن با شیشه است. پلی کربنات شفاف نسبت به ورق‌های چندجداره، شفافیت بیشتری دارد و به آن پلی کربنات شفاف نیز می‌گویند. این ورق بدون آن‌که بشکند، خم می‌شود.

استحکام و مقاومت فوق‌العاده‌ای دارد؛ به‌همین دلیل به آن لقب مقاوم‌ترین متریال شفاف را نسبت داده‌اند. ابعاد استاندارد و معمول این ورق‌ها 205*305 سانتی‌متر است که البته به‌آسانی با کاتر طلق‌بر یا لیزر در ضخامت کم برش زده می‌شوند.(در ضخامت بالا برای برش پلی کربنات تخت از انواع اره استفاده می‌شود.)

در ضخامت 1 تا 12 میلی‌متر نیز به تولید می‌رسد که هر چه ضخامت افزایش یابد، ضربه‌پذیری و مقاومت ورق نیز افزایش می‌یابد. پلی کربنات تخت میزان فروش بالایی دارد و اغلب در زمینه‌هایی کاربرد دارد که شفافیت و استحکام با هم مدنظر باشد.

• پلی کربنات دوجداره چیست

پلی کربنات دوجداره علاوه بر استحکام، به این شناخته می‌شود که عایق صوتی و حرارتی فوق‌العاده‌ای است. البته از سایر خصوصیات مربوط به طلق پلی کربنات مثل انعطاف، سبکی، نصب بدون دردسر، عدم تغییر رنگ و لایه ضد UV نیز برخوردار است.

کاربرد پلی کربنات اغلب مربوط به حوزه ساخت‌و‌ساز است و در ساخت نما، پارکینگ، سایبان، گلخانه، اماکن عمومی شهری و… وسیله‌ای پرکاربرد به‌شمار می‌آید. ورق‌های پلی کربنات دوجداره به‌علت تنوع رنگی بالا، به پلی کربنات رنگی نیز معروف هستند. این ورق‌ها با وجود ساختار دوجداره خود، به‌آسانی خم می‌شوند.

وجود لایه ضد اشعه ماوراء‌بنفش روی این ورق‌ها موجب شده تا مثل یک محافظ عمل کنند. در واقع از خود و هر چیزی که تحت پوشش آن‌ها باشد، در برابر این اشعه مضر خورشید محافظت می‌کنند. وجود تنوع رنگی بالا در پلی کربنات دوجداره، امکان تنظیم نور محیط را فراهم می‌کند. به این‌صورت که رنگ‌های روشن، باعث روشن‌تر شدن محیط می‌شوند. رنگ‌های تیره نیز مقدار نور کمتری را از خود عبور می‌دهند و محیطی با نور کمتر یا به عبارتی تاریک‌تر، ایجاد می‌کنند.

• پلی کربنات RFX چیست

پلی کربنات RFX را می‌توان طلقی بهینه‌تر و کارآمدتر نسبت به پلی کربنات دوجداره دانست. این کارآمد بودن مربوط به بازتاب و گذر نور از سطح ورق به شکلی بهینه‌تر است. وجود شیارهای موازی در سطح پلی کربنات RFX باعث می‌شود نور با زاویه تابش عمودی به‌جای عبور از ورق، بازتاب پیدا کند.

این بازتاب، پلی کربنات RFX را برای پوشش‌دهی سقف و جداره‌های گلخانه ایده‌آل ساخته است. این نوع پلی کربنات از تنوع رنگی بالایی برخوردار نیست و فقط در رنگ شفاف تولید می‌شود. پلی کربنات آر اف ایکس در زمستان درصد بالایی از نور را از خود عبور می‌دهد. در تابستان نیز کم‌ترین میزان نور را عبور می‌دهد تا از گرم شدن محیط زیرین جلوگیری شود.

استفاده از این پلی کربنات گلخانه برای تنظیم دما در تمام فصل‌های سال، یک انتخاب هوشمندانه خواهد بود. سایر خصوصیات مربوط به دیگر ورق‌های طلق پلی کربنات، در این نوع ورق نیز دیده می‌شود. در ضخامت 6، 8 و 10 میلی‌متر و ابعاد 210 در 600 سانتی‌متر تولید می‌شود.

• پلی کربنات لانه زنبوری چیست

ورق پلی کربنات لانه زنبوری یا سه‌لایه، عایق بهتری نسبت به پلی کربنات دو لایه است. با افزایش تعداد لایه‌های این طلق، ضخامت و استحکام آن نیز افزایش یافته است. از جمله مشخصات این ورق‌های منحصر‌به‌فرد می‌توان به استحکام آن در برابر انواع آب‌و‌هوا، لایه ضد یو‌وی، عدم تغییر رنگ، مقاومت در برابر نفوذ آب و… اشاره کرد.

میزان عبور نور توسط این طلق‌ها نسبت به پلی کربنات تخت و دو لایه، کمتر است. علت آن نیز به تعداد جداره‌های بیشتر این ورق‌ها برمی‌گردد. قیمت پلی کربنات لانه زنبوری از ورق‌های دو لایه بیشتر است. تعداد لایه‌های بیشتر در این ورق‌ها، باعث می‌شود اجسام از پشت آن دیده نشود. در ضخامت‌های 6، 8 و 10 میلی‌متر نیز در بازار موجود هستند.

پلی کربنات لانه زنبوری فقط در ابعاد 210 در 600 سانتی‌متر به تولید می‌رسد؛ اما به‌آسانی به ابعاد دلخواه توسط کاتر برش زده می‌شود. پلی کربنات سه لایه در ساخت پارکینگ، سوله، سقف ورزشگاه، نورگیر، انبار، پارتیشن، سایبان، آلاچیق، گلخانه، دیوارهای صوتی و… دارای کاربردهای گسترده‌ای است.

• پلی کربنات موجدار چیست

پلی کربنات موجدار در دو نوع پلی ویو و پلی سان ساخته می‌شود. این نوع ورق به‌خاطر ساختار موجی خود، امکان عبور و رد و بدل شدن هوا را فراهم می‌کند. بیش‌ترین کاربرد آن مربوط به ساخت سوله، سقف استخر و مواردی از این دست است.

این طلق‌ها فشار و وزن زیادی بر سازه و ساختمان وارد نمی‌کنند. دارای ضخامت‌های 4، 6 و 8 میلی‌متر هستند. در ابعاد استاندارد 6.2*1.21 و 6.2*1.25 متر به تولید می‌رسند؛ اما به ابعاد دلخواه نیز توسط کاتر یا تیغ تیز برش زده می‌شوند.

• پلی کربنات چند جداره چیست

این ورق‌ها نسبت به سایر انواع پلی کربنات، عایق صوتی و حرارتی بهتری هستند. ساختار چند لایه پلی کربنات چند جداره موجب شده تا به یک عایق فوق‌العاده تبدیل شود. در ساخت گلخانه، انبار، تراس و… استفاده می‌شود. این طلق پلی کربنات با وجود ساختار چندلایه، هم‌چنان سبک است.

سایر مشخصات مشترک میان طلق‌های پلی کربنات، در پلی کربنات چند جداره نیز وجود دارد. این ورق‌ها در ابعاد 600*210 سانتی‌متر و ضخامت 12 الی 16 میلی‌متر تولید می‌شود.

کاربرد پلی کربنات چیست؟

پلی کربنات کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف پیدا کرده است. شفافیت، محکم بودن، عایق صوتی و حرارتی، سبکی، امنیت، قیمت به‌صرفه و اقتصادی، عدم جذب رطوبت و مقاومت حرارتی بالا دلایلی هستند که باعث گسترش و رواج استفاده از پلی کربنات در صنایع مختلف شده‌اند. در ادامه به بررسی و معرفی همه کاربردهای پلی کربنات می‌پردازیم:

کاربرد پلی کربنات در صنعت ساخت‌و‌ساز

شاید بتوان بیش‌ترین کاربرد پلی کربنات را در صنعت ساخت‌و‌ساز ساختمانی مشاهده کرد. کاربردهایی از جمله:

• ساخت آلاچیق
• ساخت سایبان
• ساخت سقف پارکینگ
• ساخت پنجره طلقی و پنجره‌های ضد گلوله
• روکش پل عابر پیاده
• ساخت انواع عایق صوتی و حرارتی داخل و خارج از ساختمان
• ساخت دیوار صوتی اتوبان‌ها
• ساخت نورگیر
• پوشش سقف ورزشگاه، استادیوم و استخر
• ساخت سقف کاذب
• ساخت انبار
• سایبان ایستگاه اتوبوس و ورودی مترو
• پوشش گلخانه
• ساخت کیوسک تلفن
• پارتیشن‌بندی و اتاقک‌سازی
• گنبد‌سازی

کاربرد پلی کربنات در حوزه‌های امنیتی

در مواردی که به یک متریال شفاف و محکم نیاز داریم تا امنیت فوق‌العاده بالایی برایمان به ارمغان بیاورد، می‌توان از پلی کربنات تخت استفاده کرد. مواردی از جمله:

• شیشه ضد‌گلوله در ساخت ماشین‌های نظامی، ماشین پلیس و خودروهای سنگین
• سپر ضد شورش
• شیشه هواپیما
• استفاده در طلافروشی‌ها و بانک‌ها به‌جای شیشه
• استفاده در زندان و بازداشتگاه به‌جای شیشه‌های معمولی
• کلاه ایمنی
• عینک ایمنی
• ماسک گاز
• در ارتفاعات و مکان‌هایی که شرایط جوی نامساعد برقرار است.

کاربرد پلی کربنات در ساخت لوازم خانگی

برای ساخت بدنه و قطعات مختلف لوازم خانگی از پلاستیک و ترکیب پلاستیک با سایر مواد استفاده می‌شود. به‌دلیل این‌که پلی کربنات یک طلق نشکن و محکم است، در ساخت لوازم خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد. لوازمی مثل مخلوط‌کن، یخچال، لباسشویی و… از جمله محصولات خانگی هستند که پلی کربنات در ساختار آن‌ها مشاهده می‌شود.

سایر کاربردهای متنوع پلی کربنات

کاربرد پلی کربنات فقط به موارد بالا خلاصه نمی‌شود. در صنعت حمل‌و‌نقل و خودروسازی، صنایع نظامی، صنعت الکترونیک، صنعت دارو و بهداشت و هم‌چنین صنعت مواد غذایی از پلی کربنات استفاده می‌شود. این طلق دارای کاربردهای زیر است:

+ پزشکی

• وسایل جراحی
• مخزن خون
• فیلتر خون
• محفظه دیالیز
• سرنگ
• لنز چشمی و عینک

+ بسته‌بندی

• ظروف بسته‌بندی مواد‌غذایی مثل بطری آب
• بسته‌بندی دارو

+ الکترونیک

• دیفیوزر و پخش کننده نور
• پریز
• نمایشگر
• دی وی دی
• سی دی
• جعبه فیوز

+ صنعت خودرو

• چراغ جلو
• دستگیره
• رادیاتور
• داشبورد
• سپر
• شیشه

منابع:

https://books.google.com/books?id=bgdvYy80AHUC&pg=PA71

https://books.google.com/books?id=UYNBbCvK69UC&pg=PA200

پلی‌کربنات – ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد (wikipedia.org)