В широчайшем ассортименте террасных досок из ДПК, представленных компанией Savewood, различают два основных вида: для коммерческого использования и для частного использования. Традиционное предназначение террасных досок — отделка незакрытых площадей. При участии этого материала приобретают законченную форму беседки, лоджии, балконы, садовые дорожки, бани, окружения бассейнов и даже корабельные палубы, набережные, а также причалы. Также могут применяться в строительстве летних кухонь, дорожек, пирсов и мостиков. Коммерческое использование террасных досок применяется, например, если требуется обустроить покрытие пола на следующих объектах: общественные причалы, пирсы с большой проходимостью, аквапарки, интенсивно эксплуатируемые кровли, сооружение террас и веранд кафе и ресторанов.
Совершенно очевидно, что в случае коммерческого использования изделий из ДПК, они должны обладать повышенными физико-механическими свойствами. Основными такими эксплуатационными свойствами являются твердость изделия, удельная ударная вязкость и прочность при изгибе изделия. При применении коммерческих террасных досок компании Savewood, потребители могут быть совершенно спокойны за показатели этих свойств.
Компания Savewood учла пожелания своих частных клиентов, которые сводились к тому, чтобы по возможности еще улучшить показатели этих важнейших эксплуатационных свойств, приведя их к значениям для коммерческих террасных досок, и разработала уникальную рецептуру производства террасной доски из ДПК, позволяющую намного повысить значения показателей этих свойств.
С целью увеличения твердости изделия, удельной ударной вязкости и прочности при изгибе, в нашей рецептуре было увеличено содержание модификатора матричного полимера ПВХ. В результате измерений полученного изделия было найдено, что твердость по Шору D составляет 85 единиц, удельная ударная вязкость равна 8,44кДж/м2, предел прочности при изгибе >52,35 МПа. Это связано с тем, что модифицирующий агент работает как компатибилизатор, улучшающий совместимость матричного полимера с древесным наполнителем. Для наглядности приведем сравнительную таблицу показателя прочности при изгибе некоторых ведущих производителей террасных досок из ДПК. Все значения для марок Terradeck и Dortmax взяты из открытых источников, которые приведены Научно-исследовательским центром Древесно-полимерных композитов (ООО НИЦ ДПК), после проведения собственных исследований. Показатель для марки Zagger взят из технических характеристик, представленных на официальном сайте группы Zagger, значения для марки Twinson взяты из приведенной технической информации компанией Deceuninck – Terrасе+.
Как следует из приведенной таблицы, значения предела прочности при изгибе для марок Savewood и Twinson практически одинаковы, но значительно превышают значения для изделий из ДПК на основе полиэтилена (Terradeck, Dortmax) и полипропилена (Zagger).
К сожалению, практически невозможно найти в открытых источниках информацию по проведенным исследованиям ООО «НИЦ ДПК» по определению значения удельной ударной вязкости, она же ударопрочность, для приведенных выше марок террасных досок из ДПК, изготовленных на основе полиэтилена. Но, тем не менее, удельная ударная вязкость одна из важнейших эксплуатационных характеристик террасных досок, которая показывает способность материала поглощать механическую энергию в процессе деформации и разрушения под действием ударной нагрузки. Основным отличием ударных нагрузок от испытаний на растяжение-сжатие или изгиб является гораздо более высокая скорость выделения энергии. Таким образом, ударная вязкость характеризует способность материала к быстрому поглощению энергии. Из технических характеристик, приведенных компанией Deceuninck, ударопрочность для террасных досок марки Twinson, должна составлять >5кДж/м2. Значение этого показателя для террасных досок марки Savewood, полностью укладывается в этот диапазон и составляет 8,44кДж/м2.
Кратко рассмотрим принципы определения твердости по методам Шора и Бринелля.
Твердость по Шору ISO 868 (DIN 53505, ASTM D2240)
Значениями твердости по Шору являются показания шкалы, полученные в результате проникновения в пластик определенного стального стержня. Эта твердость определяется склероскопами двух типов, оба из которых имеют калиброванные пружины для приложения нагрузки к индентору. Склероскоп А применяется для более мягких материалов, а склероскоп D – для более твердых.
Значения твердостей по Шору изменяются:
- от 10 до 90 для склероскопа Шора типа А – мягкие материалы,
- от 20 до 90 для склероскопа Шора типа D – твердые материалы.
Если измеренные значения >90А, то материал слишком тверд, и должен применяться склероскоп D.
Если измеренные значения <20D, то материал слишком мягок, и должен применяться склероскоп А.
Твердость по Бринеллю ISO 2039-1 (DIN 53456)
Полированный закаленный стальной шарик диаметром 10 мм вдавливают в поверхность испытуемого образца (толщиной не менее 4 мм) с усилием 358 Н. Через 30 с после приложения нагрузки измеряют глубину отпечатка. Твердость по Бринеллю Н 358/30 рассчитывается как “приложенная нагрузка”, деленная на “площадь поверхности отпечатка”. Результат выражают в Н/мм2.
Следует отметить, что показатель твердости по Бринеллю несколько зависит от диаметра шарика, который находится в инденторе, и от нагрузки на индентор. Этот вопрос детально проанализирован в монографии А.Я. Малкин, А.А. Аскадский, В.В. Коврига «Методы измерения механических свойств полимеров». М.: изд-во «Химия», 1978, 336 С. Результаты анализа показывают, что хотя такие зависимости существуют, они не столь значительны. Поэтому можно в первом приближении рассматривать показатели твердости по Бринеллю в виде константы и сравнивать их с показателями твердости по Шору. Прямой связи между показателями твердости по Бринеллю и Шору не существует. Однако, для определенного диаметра шарика при вдавливании индентора по методу Бринелля и определенной нагрузке на индентор имеются таблицы, в которых приведены показатели твердости для одних и тех же материалов по Бринеллю и Шору. Примером такой таблицы является следующая:
В этой таблице приведены твердости по Бринеллю, измеренные при вдавливании индентора с диаметром стального шарика 10 мм и нагрузкой 3кН. По этим данным построена корреляционная зависимость между показателями твердости по Бринеллю и по Шору D.
С помощью этой зависимости легко перейти от показателей твердости по Бринеллю к показателям по Шору, и наоборот. Так, например, при показателе твердости по Шору 85 единиц твердость по Бринеллю в описанных выше параметрах измерений (нагрузка на индентор и диаметр шарика) составляет 580 МПа, т.е. исследуемый образец обладает высокой твердостью, характерной для пластмасс.
Представляет интерес сравнить данные по твердости материалов ДПК различных производителей. Твердость по Бринеллю материалов производителя марки «Terradeck» находится в интервале от 114 – 129 МПа, в то время как изученный образец обладает твердостью по Бринеллю 580 МПа. Причиной таких различий является то обстоятельство, что производитель «Terradeck» использует в качестве матричного полимера полиэтилен (ПЭ), а в исследуемом образце матричным полимером является модифицированный ПВХ.
Для материалов марки Twinson твердость по Бринеллю составляет 145 МПа. В этом материале матричным полимером является не модифицированный ПВХ.
