Особенности и свойства оптического поликарбоната

Еще полвека назад обыкновенное силикатное стекло считалось единственным материалом, обладавшим максимальной прозрачностью. Через какое-то время появился альтернативный материал – органическое стекло, который хоть и обладал достаточной светопропускной способностью, но был подвержен механическим повреждениям и быстро терял прозрачность.

Наука не стоит на месте и на сегодняшний день есть один материал, который является основным конкурентом стекла, превосходя его по некоторым параметрам. Это оптический поликарбонат. Материал успешно используется во многих отраслях производства, науки и бытовой сферы. Обладая уникальными свойствами, этот полимер имеет все шансы стать основной альтернативой стеклу, а в ближайшем будущем полностью занять его нишу.

История возникновения

Впервые поликарбонат был получен еще в 1898 году немецким ученым Альфредом Айнхорном. Вещество было в виде прочного нерастворимого осадка и считалось лишь вредной примесью, от которой необходимо избавится. На тот момент перспектив развития у поликарбоната не было, так как про термопласты и их свойства никто не знал, а самого понятия синтеза неорганических полимеров не существовало.

Целенаправленно поисками новых материалов с уникальными свойствами начали заниматься лишь в середине 20 века. Практически одновременно полимер был получен в 1953 году американскими и немецкими учеными. После некоторых споров и выяснений авторских прав на открытие нового материала, в 1955 году американский концерн «General Electric» начал производство поликарбоната, который был запатентован под названием «Лексан». Именно с 60-х годов прошлого века начинается история массового производства и применения оптического поликарбоната.

Сегодня массово выпускается оптический поликарбонат листовой, получаемый методом экструзии из гранул. Благодаря большим размерам листа и возможности легкой обработки, из этого полимера изготавливают большое количество изделий, использующихся на производстве и в быту.

Основные свойства материала

Широкая сфера применения оптического поликарбоната и его популярность объясняется уникальными свойствами материала, ключевыми из которых являются:

• высокая механическая прочность. Полимер выдерживает существенные статические нагрузки и обладает стойкостью к ударам. По прочности этот пластик в 10 раз превосходит органическое и в 250 раз силикатное стекло. За эту особенность полимер называют антивандальным;
• широкий диапазон рабочих температур. Материал можно использовать при низких температурах до -50 градусов и при нагреве до +120 градусов, что существенно расширяет его сферу применения;
• высокая светопропускная способность. Одна из наиболее важных характеристик полимера, благодаря которой он считается главной альтернативой стеклу;
• пластичность и гибкость. Эти свойства позволяют изготавливать из оптического поликарбоната изделия практически любой формы и конфигурации.

Кроме того следует отметить небольшой по сравнению со стеклом вес, благодаря чему из этого полимера изготавливают прозрачные навесы и другие элементы в конструкциях зданий и сооружений. Материал не подвержен горению и является самозатухающим, а возможность придания большого количества цветов и оттенков позволили этому пластику стать незаменимым в дизайнерской сфере.

Основные области применения

Благодаря своим уникальным конструктивным особенностям и свойствам этот материал нашел широкое применение в различных отраслях промышленности, строительства и науки.

Начало эры массового использования оптического поликарбоната приходится на 90-е годы прошлого века, когда активно разрабатывались и выпускались различные носители информации. Все CD, DVD и Blu-Ray диски изготовлены именно из этого материала.

Несмотря на то, что оптические носители информации практически полностью заменены цифровыми, про поликарбонат не забыли и нашли применение этому уникальному материалу во многих других сферах:

• автомобильная промышленность. Из полимера изготавливают фары и другую оптику для машин и мотоциклов;
• самолетостроение. Остекление кабин гражданских лайнеров и военных самолетов делают из оптического поликарбоната;
• строительство. В этой отрасли материал используется особенно широко – прозрачные потолочные светопропускающие перекрытия, двери и перегородки офисов, кабины лифтов в крупных торговых центрах;
• товары народного потребления. В первую очередь, это различные защитные очки для велосипедистов, забрала мотоциклетных шлемов.

Кроме того, из поликарбоната изготавливают объективы для недорогих фотоаппаратов (о профессиональной оптике пока речь не идет, в этой области монополия принадлежит стеклу), светофоры и семафоры, уличное освещение и рекламные щиты, вывески на магазинах и много другое.

Оптический поликарбонат, характеристики которого позволяют применять его в различных сферах, на сегодняшний день считается одним из наиболее перспективных материалов. Ученые работают над улучшением характеристик этого полимера, что позволит в будущем открыть новые горизонты для его использования.