آیا پلی کربنات به عنوان عایق خوب عمل می‌کند؟
پلی کربنات (PC)خواص عایق حرارتی خوبی دارد. پلی کربنات به دلیل ساختار مولکولی خاص خود از پایداری حرارتی بالایی برخوردار است. این ماده رسانش حرارتی پایینی دارد؛ به این معنا که انتقال انرژی گرمایی از طریق PC دشوار است. بنابراین، PC می‌تواند به طور موثری از تأثیر تغییرات دما در محیط خارجی بر فضای داخلی جلوگیری کرده و در نتیجه، نقش عایق حرارتی را ایفا کند. در شرایط عادی و در ساخت و ساز، PC به عایق بندی خارجی نیاز دارد. عایق بندی خارجی می‌تواند عملکرد عایق بندی ساختمان‌ها را بهبود بخشد، مصرف انرژی را کاهش داده و همچنین عمر مفید ساختمان‌ها را نیز افزایش دهد. در عین حال، عایق بندی خارجی می‌تواند مقاومت در برابر آتش و مقاومت در برابر زلزله ساختمان‌ها را نیز بهبود بخشد. بنابراین، توصیه می‌شود عملیات عایق بندی خارجی در محل ساخت و ساز انجام شود.
علاوه براین، PC همانطور که گفته شد، رسانش حرارتی پایین و عملکرد عایق حرارتی خوبی دارد. ضریب انبساط خطی کوچک باعث می‌شود اختلاف انبساط صفحه در جهات مختلف کم باشد. اگر از PC در ساخت پنل‌های خورشیدی استفاده شود، صرفه جویی در مصرف انرژی و عملکرد ضد مه را به خوبی تضمین خواهد کرد. پنل‌های خورشیدی PC رسانش حرارتی کمتری دارند که باعث کاهش چشمگیر اتلاف گرما و صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش مصرف می‌شود. به عنوان بهترین ماده مقاوم در برابر ضربه در بین ترموپلاستیک‌ها، پلی کربنات در دماهای بالا عملکرد پایداری دارد و به راحتی دچار تغییر کیفی یا تنش زدایی نمی‌شود. این بدان معناست که پلی کربنات می‌تواند در برابر شرایط آب و هوایی شدید مختلف مقاومت کرده و پایداری و ایمنی گلخانه‌های ساخته شده از پلی کربنات را تضمین کند. علاوه براین، ورق‌های پلی کربنات همچنین دارای خواص عایق حرارتی و صوتی عالی هستند. ضریب انبساط خطی آن کوچک است و رسانش حرارتی آن بسیار کمتر از شیشه معمولی و سایر رزین‌های مصنوعی است. به طور کلی، پلی کربنات ماده‌ای با خواص عایق حرارتی خوب است.
همانطور که می‌دانیم، پلی کربنات یک پلاستیک مهندسی ترموپلاستیک با ویژگی‌های شفاف، با عملکرد عالی و کاربردهای گسترده است از جمله انتقال نور بالا؛ تخته‌های ساخته شده از پلی کربنات دارای میزان انتقال نور مرئی تا ۹۰ درصد هستند. عملکرد انتقال نور PC با شیشه قابل مقایسه است و PC حتی تحت درمان با اشعه ماوراء بنفش می‌توانند به طور مؤثر از آسیب اشعه ماوراء بنفش جلوگیری کند.
مقایسه PC با FRP
1. امروزه، تفاوت‌های قابل توجهی بین پلی استر تقویت شده با الیاف شیشه (FRP) و PC از نظر ترکیب مواد، ویژگی‌های عملکردی و سناریوهای کاربرد وجود دارد. FRP عمدتا از فیلم رویی، رزین غیراشباع و الیاف شیشه تشکیل شده است که معمولا به عنوان پلاستیک تقویت شده با الیاف شیشه یا کاشی شفاف نیز شناخته می‌شود. PC از پلی کربنات به عنوان جزء اصلی استفاده می‌کند و با استفاده از فناوری کواکستروژن پردازش می‌شود.
2. از نظر دوام و مقاومت در برابر آب و هوایی نیز PC مقاومت بهتری در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد در حالی که FRP ممکن است پس از قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش دچار پیری رزین شده و نیاز به نگهداری منظم دارد. همچنین عمر مفید PC با کیفیت بالا حدود ۱۰ تا ۱۵ سال است اما عمر مفید FRP می‌تواند به بیش از ۲۰ سال برسد (نیاز به استفاده منظم از رنگ محافظ دارد). از FRP در سقف کارخانه‌های شیمیایی، محفظه‌های ضد خوردگی و سایر سناریوهایی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی و تحمل بار بالا دارند.
3. محصولات ساخته شده از FRP از PC قوی‌تر هستند اما انتخاب خاص باید بر اساس سناریوها و نیازهای استفاده تعیین شود. از طرفی، مقاومت ضربه‌ای در PC حدود ۲۵۰ برابر شیشه معمولی است، اما FRP به دلیل ساختار تقویت شده با الیاف، مقاومت ضربه‌ای بالاتری دارد و برای محیط‌های با بار زیاد مناسب است. از نظر مقاومت فشاری/خمشی نیز به دلیل فرآیند لایه لایه شدن الیاف شیشه، FRP ظرفیت تحمل بار بهتری نسبت به PC دارد و در اثر بار طولانی مدت به راحتی تغییر شکل نمی‌دهند.
به طور خلاصه، تفاوت بین ضریب عایق حرارتی PC و شیشه ۱ درصد است. به عنوان مثال، گلخانه‌های شیشه‌ای معمولی دارای انتقال نور عالی حدود ۹۰ درصد هستند، در حالی که بالاترین انتقال نور PC می‌تواند به ۸۹ درصد برسد که تقریبا مشابه شیشه است. انتقال نور به اندازه کافی بالا به هر دو اجازه می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که گیاهان در گلخانه از نور کافی برخوردار هستند. یا اینکه گلخانه‌های شیشه‌ای عملکرد عایق بندی ضعیفی دارند و در زمستان به گرمایش اضافی نیاز دارند. مصرف انرژی در آنها بیش از ۵۰ درصد بیشتر از سایر گلخانه‌ها است و هزینه‌های عملیاتی بلندمدت به طور قابل توجهی افزایش می‌یابند.
PC مقاومت ضربه‌ای بسیار خوبی دارد. مقاومت ضربه‌ای آن 30 برابر شیشه سکوریت است و به راحتی نمی‌شکند. اگر صورت دو لایه استفاده شود، عملکرد عایق بندی آن نیز بهتر خواهد بود. تخته‌های مقاوم ساخته شده از PC که به عنوان تخته‌های استقامتی PC نیز شناخته می‌شوند، برای ساخت سایبان، قطعات صنعتی و غیره مناسب هستند. تخته استقامتی دارای ویژگی‌هایی همچون انتقال نور بالا، مقاومت در برابر ضربه، محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش، وزن سبک، مقاوم در برابر شعله، انعطاف پذیری، عایق صدا، صرفه جویی در مصرف انرژی و حفظ گرما است.
علاوه براین، تخته‌های استقامتی PC شفافیت بالایی دارند؛ به نور اجازه عبور می‌دهند تا فضای داخلی را روشن‌تر کنند. این تخته‌ها همچنین مقاومت عالی در برابر آب و هوا، ضربه و گرما دارند. آنها می‌توانند در برابر آب و هوای شدید و نیروهای ضربه قوی مقاومت کنند و به راحتی تغییر شکل، ترک یا تغییر رنگ نمی‌دهند. بنابراین، تخته‌های استقامتی PC به طور گسترده در ساختمان‌ها، بیلبوردها، ایستگاه‌ها، فرودگاه‌ها، اماکن ورزشی، استخرهای شنا، گلخانه‌ها و سایر زمینه‌ها استفاده می‌شوند. این تخته‌ها مزایای زیادی دارند از جمله:
- دوام بالا: PC می‌تواند در برابر ضربه و فشار قوی مقاومت کرده و به راحتی پاره و تغییر شکل نمی‌دهد.
- عملکرد عالی در برابر شعله: PC پس از ترک آتش، خود به خود خاموش می‌شود (دارای ویژگی خود خاموش شوندگی است).
- پردازش و شکل دهی آسان: می‌توان PC را با ترموفرمینگ، مهر زنی، برش و سایر روش‌ها پردازش کرد تا با اشکال پیچیده مختلف و الزامات طراحی سازگار شود.
در مجموع، پلی کربنات همچون سایر پلیمرها دارای مزایا و معایب است. به عنوان مثال، پلی کربنات می‌تواند در برابر ضربه و فشار شدید مقاومت کرده و به راحتی پاره یا تغییر شکل نمی‌دهد. در عین حال، مقاومت عالی در برابر آب و هوا و مواد شیمیایی دارد؛ به طوری که می‌تواند در برابر فرسایش مواد شیمیایی مانند اشعه ماوراء بنفش، اسید و قلیا مقاومت کند و به راحتی کهنه و تغییر رنگ نمی‌دهد. همچنین می‌تواند نور را از خود عبور دهد و فضای داخلی را روشن‌تر کند. شفافیت می‌تواند به سطح شیشه برسد.
