Пластик
Поликарбонат – изделия из поликарбоната оптически прозрачны, имеют стабильные размеры, отличные механические и электрические свойства. Кроме этого поликарбонат термо- и водостоек. Он не имеет ни вкуса, ни запаха, он непроницаем для масел, жиров, бактерий, физиологически инертен, поэтому сделанные из него предметы можно стерилизовать, допускать контакт с пищей. Поликарбонат легко поддается литью различных изделий, сложных по форме.
Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств, монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий. Листовой ячеистый пластик («сотовый поликарбонат») применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также материал используется там, где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть компьютеры, очки, светильники, фонари, теплицы, навесы, ограждения трасс от шума и грязи. В качестве конструкционных материалов в различных отраслях промышленности, используются при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. При этом для улучшения механических свойств применяются и наполненные стекловолокном композиции.
Благодаря своей гибкости, хорошей устойчивости к атмосферным воздействиям и случайным физическим ударам он завоевал признание среди многих специалистов. Невысокая себестоимость делает его вполне доступным материалом, позволяя использовать в качестве наружных рекламных щитов, табличек, вывесок, знаков и указателей.
К несомненным плюсам материала относят его огнестойкость, способность не поддерживать горение (оплавляющиеся участки быстро затухают), стойкость к ударам (она примерно в 20 раз выше, чем у стекла) и гибкость. Материал не боится влаги, высоких и низких температур, не подвержен коррозии, легок и прекрасно гнется.
К явным недостаткам можно отнести недостаточную абразивную стойкость (он боится царапин). Интенсивность теплового расширения (под действием высоких и низких температур материал, соответственно, расширяется и сужается, что создает определенные сложности при монтаже – необходимо учитывать в конструкции из поликарбонатных листов наличие т.н. теплового зазора). Разрушение под воздействием ультрафиолета.
К другим похожим полимерным светопропускающим материалам, но со своими индивидуальными особенностями, относятся оргстекло, полистирол и поливинилхлорид.
Поливинилхлорид, или ПВХ – бесцветная, прозрачная пластмасса, термопластичный полимер винилхлорида. Отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям. Не горит на воздухе и обладает малой морозостойкостью.
ПВХ – продукт крупнотоннажного химического производства. Мировое потребление ПВХ около 25 млн. тонн в год. ПВХ имеет очень широкий спектр использования - сайдинги, элементы кровли, профили пластиковых окон, водопроводные трубы, грампластинки, кабельная продукция, декоративные и технические пленки и пластики, машиностроительные и электротехнические детали, текстильные и технические волокна, напольные покрытия, товары для спорта и отдыха, игрушки, медицинские изделия, тара и упаковка и многое другое.
ПВХ один из самых распространенных пластиков в изготовлении наружной и интерьерной рекламы. Благодаря небольшому весу, отличной стойкостью к внешним воздействиям (химические средства, вода) и удобству обработки, он по праву занимает одно из первых мест. В основном используются вспененные листы ПВХ.
Пластик ПВХ используют для нанесения виниловых пленок; в качестве вывесок, тыльных и боковых сторон световых коробов и букв; фигурные элементы; таблички и лицевые поверхности штендеров.
Достоинствами ПВХ (поливинилхлорид) является трудновоспламеняющимся и самогасящимся материалом, отличается устойчивостью к воздействию щелочей, кислот, извести, а также атмосферным осадкам. Может использоваться многократно, без ухудшения качественных характеристик исходного сырья.
Есть и недостатки. Длительное воздействие ультрафиолета, например при попадании прямых солнечных лучей на изделия из ПВХ, может привести к фотодеструкции, вследствие чего изделие теряет эластичность и прочность. Для предотвращения данного явления в состав ПВХ вводят светопоглощающие красители, что позволяет ограничиться деградацией тонкого слоя толщиной около 0,05 мм, который изменяет свой цвет (процесс «отбеливания»).
Так же в качестве светопропускающих материалов могут быть использованы органическое стекло, поликарбонат или полистирол. В каждом конкретном случае необходимо делать выбор, основываясь на целесообразности применения того или иного материала.
Полистирол – синтетический термопластичный твердый, жесткий, аморфный полимер. Продукт полимеризации стирола. Массово выпускается в форме полистирола общего назначения и ударопрочного назначения и вспенивающегося полистирола.
Полистирол общего назначения – прозрачный, хорошо окрашиваемый, легко перерабатываемый материал, представляющий собой продукт полимеризации стирола в массе или в суспензии, или в эмульсии, и предназначенный для изготовления изделий различными методами термоформования.
Ударопрочный полистирол (УПС) – материал, получаемый при полимеризации каучука и стирола. Данный материал отличается стойкостью к ударным нагрузкам, но не устойчив к нагрузкам на растяжение, а также обладает более низким порогом размягчения, чем обычный полистирол. Введение в состав полистирола каучука позволило уменьшить хрупкость исходного материала и понизить его прозрачность. Применяя термоформование можно получить из УПС большое количество разнообразных изделий.
Из полистиролов производят широчайшую гамму изделий, которые в первую очередь применяются в бытовой сфере деятельности человека (одноразовая посуда, упаковка, детские игрушки и т.д.), а также строительной индустрии (теплоизоляционные плиты, несъемная опалубка, сэндвич панели), облицовочные и декоративные материалы (потолочный багет, потолочная плитка, полистирольные звукопоглощающие элементы, клеевые основы, полимерные концентраты), медицинское направление (части систем переливания крови, чашки Петри, вспомогательные одноразовые инструменты). Вспенивающийся полистирол после высокотемпературной обработки водой или паром может использоваться в качестве фильтрующего материала (фильтрующей насадки) в колонных фильтрах при водоподготовке и очистке сточных вод. Высокие электротехнические показатели полистирола в области сверхвысоких частот позволяют применять его в производстве диэлектрических антенн, опор коаксиальных кабелей. Могут быть получены тонкие пленки (до 100 мкм), а в смеси с сополимерами (стирол-бутадиен-стирол) до 20 мкм, которые также успешно применяются в упаковочной и кондитерской индустрии, а также производстве конденсаторов.
Применение полистирола, в том числе в рекламе: изготовление вывесок, изготовление рекламных щитов, штендеров, изготовление указателей и информационных табличек, изготовление декорации объемных букв, может служить задней стенкой объемных букв, изготовление внутреннего остекления помещений, замена оконных стекол, отделка внутренняя и наружная, производство торгового и выставочного оборудования, перегородок, изготовление душевых кабин, в оранжереях и теплицах. Изготовление электротехники: защитные экраны для цифровых табло, рассеиватели светильников, декоративные элементы розеток и выключателей, создание трехмерных объектов методом термоформовки.
Полистирол легко формуется и окрашивается, хорошо обрабатывается механическими способами, хорошо склеивается. Обладает низким влагопоглощением, высокой влагостойкостью и морозостойкостью.
Недостатки полистирола – его хрупкость и низкая теплостойкость. Невелико сопротивление ударным нагрузкам. При температурах выше 60°С снижается формоустойчивость.
Конкурентами среди материалов для создания светопрозрачных конструкций являются органическое стекло, поливинилхлорид. Все различаются своими особенными свойствами и стоимостью производства.
Органическое стекло или сокращенно оргстекло, также известное под названием акриловое стекло, акрил и др., представляет собой искусственный материал состоящий из термопластичной смолы на основе сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот или другими словами термопластичный прозрачный пластик, который способен переходить при воздействии высоких температур в высоко эластичное и вязко текучее состояние, что позволяет придавать материалу множество различных форм.
Некоторые прозрачные органические материалы, к числу которых относится и оргстекло, стеклом называются только формально и относятся к совершенно иному классу материалов.
Применение оргстекла в промышленности достаточно широкое. Его используют в некоторых видах торгового оборудования, сантехники, осветительных приборах, строительстве, транспорте, приборостроение, например остекление, в том числе некоторых типов авиационных машин предыдущего поколения; изготовление очков, контактных линз, изготовление деталей интерьера, аквариумов, рекламно-информационной и сувенирной продукции, перегородок, оформление витрин, ванных комнат; циферблаты, плафоны и многое другое.
В наружных и интерьерных конструкциях акриловое стекло различных типов используют в большинстве случаев в качестве лицевой информационной поверхности как плоских, как и объемных элементов различных форматов.
К основным достоинствам данного материала можно отнести его оптическую прозрачность, легкость (более чем в 2 раза легче минеральных стекол), относительную прочность, высокую атмосферостойкость, в том числе морозостойкость и малую теплопроводность; водостойкость, отсутствие при разбитии острых осколков, длительное сохранность оригинального цвета, обладает свойствами электроизоляции, экологически чистое.
К недостаткам относится невысокая поверхностная твердость, что приводит к образованию царапин на оптических поверхностях в процессе эксплуатации; легкая возгораемость, т.е. материал не огнеупорен.
Наиболее достойными органическими альтернативами акриловому стеклу являются поликарбонат, поливинилхлорид, полистирол.