Стержни ПК (стержни из поликарбоната) представляют собой твердые цилиндрические пластиковые стержни, изготовленные из поликарбоната (ПК) методом экструзии или литья под давлением. Диаметр 100 мм (приблизительно 4 дюйма) считается стержнем ПК большого размера и обычно используется в промышленных, оптических или специализированных конструкционных приложениях, требующих высокой прочности, прозрачности, ударопрочности и термостойкости.
ПК (поликарбонат): высокоэффективный инженерный пластик, содержащий карбонатные группы (-O-(C=O)-O-) в молекулярной цепи. Его синтезируют посредством реакции поликонденсации бисфенола А (БФА) и фосгена (или дифенилкарбоната). Его основные свойства — «прозрачность как стекло и прочность как сталь» — сочетание чрезвычайно высокой ударной прочности (в 200 раз выше, чем у стекла), превосходной оптической прозрачности (пропускание более 90%), широкой температурной стабильности (от -40°C до 120°C) и превосходной электроизоляции, что делает его «высококлассным представителем» инженерных пластиков.
Типичные области применения стержня ПК диаметром 100 мм включают в себя опоры для крупного оптического оборудования, промышленные защитные кожухи, несущие конструкции для прецизионных инструментов и прозрачную звукоизоляцию. Эти приложения требуют высокой стабильности размеров, высоких механических свойств и специализированных функций (таких как светопропускание и устойчивость к атмосферным воздействиям).
Основные физические свойства
Плотность : 1,20 г/см³ (чуть тяжелее воды, примерно вдвое меньше алюминия).
Цвета : прозрачный (наиболее часто используемый, оптический), черный (с добавлением технического углерода для защиты от ультрафиолета), голубой (настраиваемый).
Прозрачные стержни из ПК имеют коэффициент пропускания света ≥90% (близок к стеклу), подходят для оптических применений; Черные стержни ПК благодаря добавлению 2-3% технического углерода обеспечивают повышенную устойчивость к атмосферным воздействиям (для защиты на открытом воздухе).
Поверхность : Гладкая цилиндрическая поверхность (формируется естественным путем в процессе экструзии, может быть отполирована до зеркального блеска для оптического качества), настраиваемые скошенные/матовые края.
Стержни большого размера (100 мм) требуют еще большего контроля плоскостности поверхности, чтобы избежать ряби или овальности после обработки.
Механические свойства
Прочность на разрыв : 65,4 МПа (примерно одна треть от прочности мягкой стали, но значительно выше, чем 30 МПа обычных пластиков, таких как ПП);
Прочность на изгиб : 90-110 МПа (выдерживает умеренные статические нагрузки, например, от несущих конструкций или рам);
Ударная вязкость с надрезом : 200-300 кДж/м² (ударная вязкость без надреза еще выше, достигая более 500 кДж/м²) (примерно в 200 раз выше, чем у обычного стекла, что делает его менее подверженным хрупкому разрушению даже при наличии небольших зазубрин на краях стержней большого размера);
Твердость по Шору : 84;
Модуль упругости : 2200-2400 МПа (более прочный, чем PA6/POM, но ниже, чем у металла, что делает его пригодным для несущих конструкций, требующих определенной степени гибкости).
Возможность адаптации к большим размерам : стержни из ПК диаметром 100 мм сохраняют высокую ударную вязкость, одновременно балансируя требования к весу и нагрузке за счет толщины стенок (например, сплошные стержни или полые конструкции). (Например, цельный ПК-стержень диаметром 100 мм выдерживает осевую нагрузку примерно 5-8 тонн в зависимости от длины и условий опоры).
Тепловые характеристики
Точка плавления : примерно 220-230°C (фактическая температура обработки может быть немного выше, примерно 280-320°C);
Температура тепловой деформации (HDT) : 135°С (при нагрузке 0,45 МПа) (длительная рабочая температура 120°С, кратковременная стойкость до 140-150°С);
Низкотемпературная вязкость : Сохраняет высокую ударную вязкость при -40°C (без охрупчивания, подходит для наружного применения в холодных регионах).
Примечание: стержни ПК не являются термостойкими (при температуре выше 120°С происходит размягчение и деформация). Стержни большого размера диаметром 100 мм следует защищать от локального воздействия тепла (например, вблизи источников тепла или прямых солнечных лучей) в условиях высокой температуры.
Оптические характеристики
Светопропускание : прозрачные поликарбонатные стержни оптического класса имеют коэффициент пропускания света ≥90% (около 92% для стекла) и матовость ≤1% (когда поверхность гладкая и безупречная).
Показатель преломления : 1,586 (близок к стеклу, подходит для оптических линз или светопроводящих компонентов).
Устойчивость к атмосферным воздействиям (прозрачный) : длительное воздействие ультрафиолета может вызвать пожелтение (без добавления УФ-стабилизаторов). Поэтому для прозрачных наружных работ выбирайте стержни из ПК с добавлением УФ-стабилизаторов.
Типичное применение: прозрачные стержни из ПК диаметром 100 мм можно использовать для больших смотровых окон, защитных рукавов для оптоволокна и опорных рам для оптического лабораторного оборудования (требующего высокого светопропускания и ударопрочности).
Химические свойства
Химическая коррозионная стойкость : устойчив к воде, соленой воде, слабым кислотам (например, разбавленной уксусной кислоте) и слабым основаниям (например, мыльной воде); устойчив к большинству неокисляющих органических растворителей (таких как этанол и бензин); однако чувствителен к сильным кислотам (концентрированная серная кислота/азотная кислота), сильным основаниям (длительное погружение в концентрированный гидроксид натрия), кетонам (ацетон) и ароматическим углеводородам (толуол).
Маслостойкость : отличная устойчивость к минеральным и смазочным маслам (степень изменения объема <5%), подходит для сред со смазкой.
Электрические свойства
Изоляция : Объемное сопротивление > 10¹⁵ Ом·см, диэлектрическая прочность 20-25 кВ/мм, что делает его отличным изоляционным материалом (подходящим для опорных компонентов электронных устройств).
Диэлектрическая проницаемость : низкая и стабильная 2,9-3,1, подходит для изоляционной защиты низкочастотных электронных компонентов.