PC板的生产及其在建筑行业中的应用

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PC板

什么是PC板？

PC板又叫聚碳酸酯板、聚酯板、卡普隆板，以聚碳酸酯为主要成分，采用共挤压技术CO-EXTRUSION而成的。

基于聚合物的建筑材料可以作为传统材料（如砖、水泥、混凝土、金属、木材和玻璃等）的替代品。该材料的主要优点是质量轻、能够形成复杂的形状、耐久性强、防潮性能好、成本低、耐金属腐蚀或微生物侵蚀。

玻璃作为传统材料主要应用于窗户面板、建筑立面及屋顶穹顶。近年来，聚碳酸酯（PC）板越来越多地替代玻璃，可以像玻璃一样透明、半透明或完全不透明。PC板具有透明度高、抗冲击性强、绝缘性好、质量轻等特点。

市面上常见的PC板材有两种，一种是阳光板，另一种是耐力板。

其中阳光板是空心的，分为双层、四层和蜂窝阳光板。

其中阳光板的特点如下：

另一种是耐力板，它是实心的，具有很强的耐冲击性。

耐力板的特点如下：

总的来说，如果客户侧重于隔热性能，优先选择阳光板；侧重于抗冲击性能和施工性的话，优先选择耐力板。

PC板的生产技术研究进展

虽然PC板具有诸多优点，但还存在发黄、变色、龟裂、裂纹和低抗刮性等问题，限制了PC板的应用。为解决问题，研究人员开发出不同功能的PC板。

针对PC板在阳光照射下容易出现老化变脆的问题，广东国伟兴塑胶科技股份有限公司提供了一种PC板的制备方法，经挤出成型得到PC板。该板紫外光暴露前的抗撕裂强度为68MPa，紫外光暴露后的抗撕裂强度为59MPa，且暴露后PC板无变色。

无锡希尔丽塑胶板材有限公司制备了一种耐光老化PC板。混合料经挤出成型、冷却定型得到耐光老化PC板。该PC板简支梁缺口冲击强度为45.2kJ/m2，弯曲强度为152MPa，拉伸强度为90MPa，垂直燃烧等级达到V-0级。经过7天人工老化实验，无明显视觉可察觉的色差变化、无明显黄化，其简支梁缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度分别下降2.1%，2.0%，2.3%。该耐光老化PC板具有优异的物理力学性能、良好的阻燃性能和耐光老化性能。

江苏迪迈新材料有限公司制备了一种防眩光PC板。该板对紫外光和蓝光均具有较强的吸收性能，具有良好的耐酸碱性能，稳定性得以提升。

安徽坤涂新材料科技有限公司制备了一种隔热阻燃PC板。将该板材制成20cm×20cm×20cm的正方体，使用聚光灯在正方体顶部30cm处照射30min，正方体内的温度变化为1.1℃。该PC板具有优异隔热阻燃性能的同时还具有疏水、耐化学药品腐蚀的特点。

湖南省源塑管道有限公司制备了一种耐磨PC板。该板的承载强度为73.7MPa，拉伸强度为79MPa，均优于市售PC板。

徐州苏力德木业有限公司提供了一种功能性纳米氧化锌改性PC板的制备方法，可以提升PC板的力学性能。该板弯曲强度为68.0MPa，冲击强度为39.6kJ/m2，韧性等综合性能得以提升。

PC板在建筑中的应用

1.替代玻璃

研究人员将PC板替代玻璃用于顶光建筑，分析了PC板的透光性能，使用雾度计采用高水平双光束法分析了PC板的透射性能。使用内层形状分别为平板型、锯片型和菱形的PC板进行实验，结果表明，无色10mm厚透明PC板总透射率为68.8%，浊度为45.5%。灰色菱形10mm厚PC板总透射率为1.2%，浊度为100.0%。透明PC板的透光性能按照平板型、菱形和锯片型的顺序降低。

从下表可以看出：透明玻璃与平板型PC板不满足DFmin∶DFave<1.0∶3.0的要求，使用透明玻璃和平板型PC板采光顶，日光直射并且强烈，室内容易发生眩光和眩目。而使用锯片型和菱形PC板采光顶时，日光照射缓和，室内视觉环境舒适。锯片型和菱形PC板适用于顶光建筑采光。

不同形状PC板用于顶光建筑的室内采光DF值

也有学者评估了PC板的热性能和光学不同形状PC板用于顶光建筑的室内采光DF值性能。通过大型积分球装置进行光学表征，PC板具有较低的透光率和较高的日光透射率；由于光线是漫射的，避免了眩光问题，因此提高了视觉舒适度。PC板中心与边缘的透光率相对差异4.2%，光反射率相对差异2.4%。通过热箱法评价热性能，PC板的热透射率为1.2~1.9W/（m2·K）。对于几何形状更复杂的PC板，联接系统是薄弱点，但热损失对整体热性能并不重要。当需要更高的热性能时，可以在PC板中加入半透明颗粒气凝胶。

2.PC板在采光屋面的施工

PC板现场安装过程中通过凸-凹互锁接头组装，这些组件在尺寸上有限制。沈晓茳等以U型锁扣PC结构板为例，围绕U型锁扣PC结构板建筑屋面系统设计进行分析。采用模具一次成型制备两边凸出板面17mm带联接扣立筋的PC中空板。安装时板材两片相对，用角码将板缝固定在屋面檩条上再用联接扣条固定。联接扣条与板材通过活动卡扣联接。锁扣方式联接可以降低板材宽度变形，改变受力情况。由于PC板材为两边固定，U型锁扣可以提高板材的荷载及抗风能力。

新建太原南站站房工程的X形采光天窗采用了新型的PC高强度耐候板，齐旭燕分析了施工难点主要为PC板与金属屋面板的联接，以及PC板间的连接，需要进行防风防水处理。通过在钢结构桁架焊接立柱、龙骨，安装结露槽等措施可以提高采光天窗的防水防风性能。结果表明，采用PC板采光好，立体效果强且节能率高。

适用场景

PC板常用于停车场通道、商场采光棚、温室大棚、阳光房、高速声屏障等领域。

参考资料：李霞《PC板的生产及其在建筑中的应用》，合成树脂及塑料，2024年01期、坚朗五金

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