EMP

O ekologii materiálu a procesů v elektrotechnice

Uživatelské nástroje

Nástroje pro tento web


uprava:ovolba

Volba organických materiálů

Literatura [6], [7]

Plasty

Při volbě plastů pro konstrukční díly je třeba respektovat tyto zásady:

• Vlastnosti plastu jsou dány výrobcem materiálu. Zpracovatel nebo uživatel obvykle
  nemůže dodatečnou úpravou vlastností plastu vylepšit.
• Uvážlivě je třeba řešit dílce namáhané tepelně a mechanicky. Tepelné rozmezí použití
  nelze překročit ani krátkodobě, protože by mohlo dojít k rozměrovým změnám.
• Je účelné se vyvarovat účinků sálavého tepla a pokud je to možné, zastínit díly z plastů před účinkem 
  slunečního záření.
• Při návrhu konstrukčního dílu je nutné pamatovat na to, že některé hmoty mají tvarovou paměť.
• Při konstrukci detailu je třeba se vyvarovat prudkých změn tvaru a tloušťky stěn. Pokud jsou výrobky 
  vystaveny tlaku, je nutné předpokládat tečení. Tlak je třeba rozložit na zvětši plochu.
• V neplněných termoplastech lze velmi obtížně třískově zhotovovat závity. Lépe je volit metodu zálisků. 
  Otvory není vhodné umísťovat blízko krajů.
• Nevhodné tvarové a konstrukční řešení může životnost dílu z plastu snižovat více než samotné působení 
  prostředí.

Informace o degradaci plastů.

Termoplasty

Polyetylén (PE)

Je materiál ohebný s dobrou rázovou houževnatostí i při nízkých teplotách, s nízkým koeficientem tření, s velmi dobrými dielektrickými vlastnostmi, se značnou tepelnou rozložitelností, s náchylností k praskání v tenzoaktivních prostředích. Destabilizovaný polyetylén má nízkou odolnost proti působení povětrnosti (vysokotlaký je odolnější než nízkotlaký). Působením atmosféry polyetylén šedne a snižují se jeho mechanické hodnoty (vznik trhlinek). Nejvíce se mění hodnoty tažnosti, méně pevnost v tahu. Modul pružnosti se prakticky nemění. Za nepřítomnosti světla se hodnoty mechanických vlastností nemění. Stabilizované polyetylény jsou velmi dobře až středně odolné proti klimatickým vlivům.

Polypropylen (PP)

Je materiál s nízkou specifickou hmotností, teplotně odolnější a tužší než PE. Polypropylen je dobrým elektrickým izolátorem, při minusových teplotách má nízkou houževnatost. Vlastnosti základního materiálu se modifikují jako kopolymery s etylénem, směsi s eleastomery nebo přidáním skleněných vláken. Stabilizovaný polypropylen je proti klimatickým vlivům středně odolný, stabilizovaný je odolný málo.

Polybuten (PB)

Tento materiál má podobné vlastnosti jako PE, má však až do +90 °C vyšší pevnost, vyšší odolnost ke studenému toku. Nepodléhá korozi za napětí. Stabilizovaný PB je středně odolný proti klimatickým vlivům. Nestabilizovaný PB je proti klimatickým vlivům málo odolný.

Polymetylpenten (PMP)

Polymetylpenten má z polyolefínů nejnižší specifickou hmotnost a nejvyšší bod tání. Mechanické vlastnosti do teploty +95 °C jsou obdobné jako u PE a PP. Elektrické vlastnosti jsou obdobné jako u ostatních polyolefínů. Materiál je málo odolný proti klimatickým vlivům a vyžaduje úpravu stabilizátory.

Polystyren standardní (PS), polystyren houževnatý (h PS)

Standardní polystyren je průhledný, tvrdý, tuhý, odolný do +60 °C. Je značně křehký a náchylný ke korozi za napětí. Houževnatý polystyren (kopolymery polybutadienu či styrenbutadienu) je neprůhledný, má zvýšenou odolnost proti rázu, nižší pevnost, tvrdost, chemickou odolnost a elektrické vlastnosti. Působením atmosféry dochází u něho k žloutnutí a v důsledku tvorby mikrotrhlinek na povrchu k zmatnění. U PS klesá pozvolna pevnost v tahu. Výrazně se zhoršuje rázová houževnatost, která dosahuje po jednom roce venkovní expozice zhruba asi jedné třetiny původní hodnoty. Ve tmě se prakticky nemění, pouze u rázové houževnatosti dochází k mírnému poklesu.

Terpolymer akrylonitrii-butadien-styren (ABS)

Má velmi dobrou rázovou a vrubovou houževnatost od -20 do +70 °C. Výrobky mají vysoký povrchový lesk, dobrou probarvitelnost, má možnost galvanického pokovení. Stabilizovaný ABS je středně odolný proti klimatickým vlivům, nestabilizovaný ABS je málo odolný.

Polyvinylchlorid (PVC)

Neměkčený PVC je odolný do teploty +60 °C, samozhášitelný, odolný proti toku za studena, má nízkou rázovou houževnatost při minusových teplotách. Stabilizovaný PVC je velmi dobře až středně odolný proti klimatickým vlivům, nestabilizovaný je středně odolný. Výsledné vlastnosti jsou závislé na formulaci směsi.

Polyamidy (PA)

Jsou konstrukční termoplasty s aplikací od -20 do +90 °C. Nestabilizované polyamidy jsou málo odolné proti klimatickým vlivům. Během termooxidačního stárnutí se výrazně mění tažnost, rázová houževnatost a polymerační stupeň. Menší změny jsou u meze kluzu a meze pevnosti v tahu.

Deriváty celulózy

Jsou navlhavé, klimaticky středně až málo odolné.

Polyacetát (polyformaldehyd) (POM)

Konstrukční materiál s dobrou tuhostí, pevností, odolností proti únavě, s dobrým koeficientem tření, nízkou opotřebitelností. Použitelný v rozmezí teplot -40 až +90 °C.

Polytetrafluoretylen (PTFE)

Je použitelný od -260 do +260 °C. Má nízký koeficient tření, je nenavlhavý, nesmáčivý, antiadhezní, chemicky značně odolný.

Polyvinylidenfluorid (PVF)

Teplotní rozsah použitelnosti je od -60 do +150 °C, jeho klimatická odolnost je nižší než u předchozích materiálů.

Polyfenyloxid (PPO)

Je materiál tuhý, tvrdý, houževnatý a odolný do +10 °C. Je odolný proti opotřebení, s dobrou rázovou a vrubovou houževnatostí do -60 °C. Má nepatrnou navlhavost a dobré izolační vlastnosti. Proti klimatickým vlivům je málo odolný.

Polyetylentereftalát (POTP) a polybutylentereftalát (PBTP)

Mají dostatečnou tvrdost, tuhost, nízký tok za studena, vysoký modul pružnosti, odolnost proti opotřebení, nepatrnou navlhavost, rozměrovou stálost. Amorfní typy mají dobrou rázovou houževnatost do -40 °C. Tvarová stálost v zatížení při +60 °C klesá.

Polykarbonáty (PC)

Jsou tuhé, houževnaté, s pevností do +120 °C, mají malé smrštění, dobré izolační a dielektrické vlastnosti. Proti klimatickým vlivům jsou středně odolné.

Polysulfony (polyfenylensulfon) (FPSU)

Maji dobré vlastnosti od -100 do +150 °C. Nevýhodná je nízká vrubová houževnatost. Proti klimatickým vlivům jsou málo odolné.

Polyuretany (PUR)

Tyto termoplasty se používají od tvrdých typů přes elastoplasty až po tuhé nebo měkké pěny. Proti klimatickým vlivům jsou málo odolné.

Reaktoplasty

Reaktoplasty se plní až do 60 % vyztužujícími nebo nevyztužujícími plnivy, popř. nosnými materiály (tkaniny, rohože, papíry). Reaktoplasty jsou proti termoplastům tvrdší, tužší, nerozpustné, netavitelné. Běžné jsou hmoty fenolické, melaminové, močovinové, epoxidové, polyesterové a silikonové.

Fenolformaldehydové (FF) a kresolformaldehydové (KF) hmoty

Jsou to materiály tuhé, teplotně odolné, samozhášivé, odolné nárazům, omezeně tavitelné. Formulují se jako vyztužené i nevyztužené. Plní se dřevnou moučkou, azbestem, grafitem, syntetickými vlákny, skleněnými vlákny, textilními odstřižky. Proti klimatu jsou velmi dobře až středně odolné (vhodnější pro venkovní atmosféru, zejména tropy; jsou hmoty plněné anorganickými materiály).

Melaminové (MP) a močovinové (UF) lisovací hmoty

Mají dobré elektrické vlastnosti, vysokou povrchovou tvrdost, lesk, jsou dobře probarvitelné, nehořlavé, mají nízkou rázovou houževnatost a rozměrové změny vlivem vlhkosti. Trvalá teplota použití UF je +80 °C a MF +100 °C. Proti klimatickým vlivům jsou málo odolné.

Epoxidové pryskyřice (EP)

Mají dobrou tepelnou odolnost a elektroizolační vlastnosti. Používají se jako lepidla nebo k laminování. Lamináty mají vysokou pevnost a teplotní odolnost. Proti klimatickým vlivům jsou středně odolné.

Polyesterové pryskyřice (UP)

Používají se jako pojivo pro vyztužení lisovací hmoty a lamináty. Výrobky jsou tvrdé, tepelně stálé. Proti klimatickým vlivům jsou velmi dobře až středně odolné.

Silikonové hmoty (SI)

Dodávají se jako pryskyřice, eleastomery, kaučuky, lepidla, tmely. Rozsah teplot použití od 60 do +260 °C.

Pryže

Pryže jsou heterogenní materiály, které mimo vlastní polymer (kaučuk) obsahují vulkanizační činidla, urychlovače, aktivátory, ztužovadla, plniva, změkčovadla, antioxidanty, antiozonanty, vosky, barviva a speciální přísady. Klimatická odolnost pryží závisí na druhu kaučuku, složení směsi, způsobu zpracování, stupni vulkanizace a použité technologii. Vlivem slunečního záření, ozónu, kyslíku, tepla, vlhka a mikroorganismů dochází ke strukturálním a mechanickým změnám. Pro použití pryží je limitující stupeň jejich fotooxidační degradace a teplota. Poškození se projevují různými způsoby, např. síťováním, trhlinami, sprašováním, uvolňováním plniv, vypocováním vosku, křehnutím povrchu, měknutím aj.

Pryže z přírodního kaučuku

Přírodní kaučuk snadno degraduje vlivem světla, speciálně působením UV záření. V důsledku fotooxidace povrch kaučuku postupně měkne, stává se lepkavým s pozdější křehkou povrchovou vrstvičkou pokrytou sítí neorientovaných trhlinek. Tloušťka materiálu se zmenšuje o 0,1 až 0,2 µm.rok-1. Vlivem atmosférického stárnutí klesá pevnost v tahu a tažnost, později i hodnota modulu a tvrdost. Pryže z přírodního kaučuku neodolávají ozónu. Pro venkovní použití je nutná úprava směsi antioxidanty, antiozonanty a vosky. Tepelná odolnost přírodního kaučuku je do 60 až 70 °C, bod tuhnutí -30 až -45 °C, bod křehkosti -50 až -60 °C.

Přírodní kaučuk

Přírodní kaučuk je často napadán mikroorganismy. Odolnost pryží je závislá na fungicidních a baktericidních účincích urychlovačů a antioxidantů. Výsledkem napadení jsou změny mechanických vlastností, např. změny v tahu a tažnosti. Z hlediska atmosférického stárnutí jsou pryže z přírodního kaučuku hodnoceny jako středně až málo odolné, někdy i jako neodolné.

Butadien-styrenový kaučuk

Butadien-styrenový kaučuk je velmi málo odolný proti působení světla a fotooxidační degradaci. Při atmosférickém stárnutí převládá síťování, na povrchu pryže se tvoří křehká vrstvička se sítí drobných trhlinek. Dochází k uvolňování plniv a jejich sprašování. Atmosférickým stárnutím zprvu narůstá a později klesá pevnost v tahu. Tažnost má trvale klesající tendenci. Odolnost proti ozónovému praskání je malá. Mezní teplota použitelnosti je +80 °C, bod tuhnutí -20 až -45 °C, bod křehkosti -50 až -60 °C. Jestliže jsou tyto pryže znečištěny živnými látkami, jsou napadány půdními bakteriemi a mikroorganismy. Odolnost proti atmosférickému stárnutí je hodnocena jako středně odolná až málo odolná, popř. i neodolná.

Pryže z butadienového kaučuku

jsou citlivé na světlo. Fotooxidační reakce vede k síťování. Povrchová vrstva křehne a při deformaci praská. Atmosférické stárnutí je poměrně rychlé. Mezní teplota použitelnosti je do 70 až 80 °C, bod ztuhnutí je -40 °C a bod křehkosti je -90 až -100 °C. Proti atmosférickému stárnutí jsou tyto materiály neodolné. V čistém stavu je mikroorganismy nenapadají.

Pryže z butylkaučuku

Rychlost degradace je výrazně pomalejší než u předchozích typů. Proto také pokles mechanických vlastností je pomalejší. Výborně odolávají ozónu a jsou vhodné i pro ztížené klimatické podmínky. Mezní teplota použitelnosti je +100 až +140 °C, bod ztuhnutí je -20 až -30 °C, bod křehkosti -45 až -50 °C.

Pryže z chloroprenového kaučuku

Fotooxidace je poměrně malá. Nejdříve dochází ke štěpení, později síťování a tím ke vzrůstu tvrdosti. Jsou vhodné i pro ztížené klimatické podmínky. Mezní teplotní použitelnost je + 90 °C, bod ztuhnutí -10 až –30 °C, bod křehkosti -40 až –55 °C. Jsou odolné proti mikroorganismům.

Pryže z butadien-akrylonitrilového kaučuku

Dochází u nich k silné fotooxidaci, spojené s tvorbou trhlinek a sprašováním, které je tak intenzívní, že povrchové trhlinky překrývá. Mají malou odolnost proti ozónu a pro venkovní aplikace nejsou vhodné. Zejména velký pokles je v pevnosti v tahu a tažnosti. Při povrchovém znečištění živnými látkami mohou být napadány mikroorganismy. Mezní teplota použitelnosti je +90 °C, bod ztuhnutí je 0 °C až -3 °C, bod křehkosti -20 až -55 °C.

Pryže z polysulfidového (thiokolového) kaučuku

Jsou dobře odolné proti atmosférickému stárnutí a působení ozónu. Nejsou napadány mikroorganismy. Mezní teplota použitelnosti je +70 °C, bod ztuhnutí -25 °C a bod křehkosti -10 až -40 °C.

Pryže z polyuretanového kaučuku

Mají střední až malou odolnost proti atmosférickému stárnutí. Mezní teplota použitelnosti je +80 °C.

Pryže z chlor sulfonového polyetylénu

Vhodně pigmentované pryže se řadí mezi materiály nejlépe odolávající atmosférickému stárnutí a dobře snášejí sluneční záření. I po delší době (10 let) nedochází k významným změnám mechanických vlastností. Mezní teplota použitelnosti je +90 až 120 °C, bod ztuhnutí -35 °C a bod křehkosti -40 až -60 °C.

Pryže z fluorovaných polymerů

Patří mezi pryže nejodolnější proti působení klimatických vlivů. Změny mechanických vlastností jsou nepatrné. Mezní teplota použitelnosti +180 až 220 °C, bod ztuhnutí -5 až -35 °C, bod křehkosti -40 až -50 °C.

Silikonová pryž

Dobře odolává atmosférickému stárnutí. Nedochází u ní ke změně vzhledu ani podstatné změně mechanických vlastností. Mezní teplota použitelnosti je +180 °C, bod ztuhnutí -50 až -80 °C, bod křehkosti -70 až -100 °C.

Dřevo

V elektrotechnice nachází dřevo uplatnění hlavně jako obalový materiál. Tvrdé (bukové) dřevo se používá jako distanční vložky u vinutí vn olejových transformátorů. Rozklad dřeva je způsobován hlavně rostlinnými a živočišnými škůdci. Plísně dřevo vážněji nepoškozují. Nejvážnější příčinou znehodnocování dřeva jsou dřevokazné houby, které rozkládají dřevní hmotu, mění její chemické složení a snižují pevnost dřeva. Při skladování napadá dřevo dřevokazný hmyz.

Vlhkost a její změny způsobují bobtnání a vysýchání dřeva. Tyto změny jsou nejvýraznější mezi 25 až 33 % vlhkosti dřeva. Zvyšování vlhkosti do bodu nasycení snižuje pevnost dřeva. Dřevo, vystavené delší dobu teplotě větší než 105 °C, podléhá chemickým změnám. Přirozená odolnost dřeva je i v mírném klimatickém pásmu nedostatečná. Je proto vhodné hotový výrobek a někdy i polotovar chránit fungicidní a insekticidní úpravou, příp. nátěrem.

Textilní materiály

Textilní vlákna a výrobky z nich se používají u strojírenských a elektrotechnických výrobků jako izolační materiály, ucpávky, krytiny, dekorační materiál apod. Výrobky z textilních vláken mají obdobné vlastnosti jako vlákna sama. Každé textilní vlákno má charakteristické chemické a fyzikálně mechanické vlastnosti. Odolnost a pevnost vláken je závislá na molekulové váze a prostorovém uspořádání molekul. Vhodnou kombinací jednotlivých druhů vláken, především ve formě střiží, se dosáhne výrazného zlepšení finálních výrobků.

Při vnějším použití se u textilních vláken škodlivě projevuje především sluneční záření vyvolávající fotooxidaci, která je u syntetických vláken provázena změnou chemické struktury, což má za následek další změny vlastností. Materiály mění vzhled, křehnou, tvrdnou a nebo se naopak stávají plastickými. Přírodní vlákna nejsou tak citlivá na působení slunečního záření. Méně významný je vliv zvýšené nebo snížené teploty. Také vlhkost se na poškozování vláken příliš neprojevuje. Biologické vlivy jsou významné hlavně u celulózových vláken. Mimo závad vzhledových působí i ztráty mechanických vlastností vláken.Údaje o odolnosti proti biologickým vlivům jsou vodítkem především pro volbu vhodného materiálu pro vlhké tropy a jiná prostředí se zvýšenou vlhkostí.

Organická rostlinná vlákna celulózová (bavlna, len, konopí, juta) jsou za běžných klimatických podmínek stabilní.Vzhled vláken (lesk, odrazivost), druh použitých barviv a solí při zušlechťovacích procesech má vliv na fotooxidaci. Dlouhodobé působení suchých teplot do +60 °C je bez degradačního vlivu. Působení teplot vyšších než 110 °C způsobuje pokles mechanických vlastností. Při teplotách větších než 170 °C klesá podstatně pevnost v tahu. Při 60 °C a 95 % relativní vlhkosti dochází ke snížení pevnosti a tažnosti. Biologická destrukce bývá značná. Plísně napadají konce vláken a u upravených tkanin vegetují na zbytcích nevypraných škrobových šlichet. V neimpregnovaném stavu jsou v tropických a subtropických oblastech celulózová vlákna nepoužitelná.

Organická vlákna živočišného typu

Vlivem slunečního záření dochází u nich k barevným změnám, ztrátě pevnosti, lomu, tažnosti, pružnosti, plstnatění, přitom snadněji bobtnají. Tepelná odolnost do 50 °C je dobrá. Při teplotách nad 50 °C dochází ke ztrátě tvárnosti (100 °C), chemicky vázané vody (105 až 115 °C), hnědnutí a k úniku čpavku (120 °C), hnědnutí a úniku sirovodíku (nad 120 °C). Vlivem vlhkého tepla ztrácí vlna pevnost a stává se tvárnou. Vlna bývá častěji napadána bakteriemi než plísněmi. Nejchoulostivější jsou vlny s obsahem nečistot a apretací. Napadená vlna bledne. Napadení lze potlačit větráním nebo baktericidní úpravou. V neupraveném stavu jsou organická vlákna tohoto typů v tropických a subtropických oblastech nepoužitelná.

Organická vlákna živočišná typu hedvábí

Vlivem slunečního světla a stárnutím hedvábí žloutne a mírně ztrácí pevnost. Vliv tepla do 120 °C je nepatrný. Teprve nad 160 °C hedvábí hnědne a mění vlastnosti. Vliv vlhkosti není podstatný, avšak v součinnosti s plísněmi dochází k barevnému a později i mechanickému poškození hedvábí. V neupraveném stavu je hedvábí v tropických a subtropických oblastech nepoužitelné.

Anorganická vlákna

Anorganická vlákna na bázi azbestu jsou nehořlavá, mají dobré izolační vlastnosti, jsou odolná proti slunečnímu světlu, teplotě, vlhkosti i biologickým vlivům. Tento materiál se používá jako pomocný materiál pro výrobu těsnicích materiálů, brzdových obložení, filtrů, azbestových lepenek aj. Je to však karcinogenní materiál a od jeho používání se ustupuje. Skleněné vlákno je nehořlavé, odolné proti vyšším teplotám. Má dobré oděrové a izolační vlastnosti. Čedičové vlákno se používá jako izolační matriční náplň.Všechna tato vlákna jsou odolná proti teplotě, vlhkosti a biologickým vlivům, při aplikaci je však třeba zvážit možnost působení agresivních vodných výluhů.

Syntetická vlákna

Pro výrobu syntetických vláken se polymery upravují na potřebné vlastnosti. Proto se mohou vlastnosti vláken výrazně lišit, i když jde o polymer jednoho typu. K degradaci polyamidových vláken dochází především působením UV záření. Neoddávají fotochemické oxidaci. Při zahřívání na 100 °C dochází u syntetických vláken k malému smrštění a poklesu pevnosti, na 120 °C k žloutnutí a hnědnutí, při teplotě 150 °C dochází k rozkladu. Poměrně dobře odolávají polyamidová vlákna nízkým teplotám do –50 °C. Odolnost proti mikroorganismům je snížená. Pro malou odolnost proti klimatickým vlivům se jejich používání doporučuje převážně jen pro vnitřní prostředí.

Polyesterová vlákna mají dobrou odolnost proti slunečnímu záření a klimatickým vlivům. Fotooxidační a tepelná destrukce probíhá rychleji za vlhka. Při teplotě 150 °C vlákno žloutne a pevnost klesá na polovinu. Tepelná destrukce nastává při 280 °C. Použitelnost při nízkých teplotách je do -60 °C. Polyesterová vlákna jsou odolná proti plísňovému napadení. Polyesterová vlákna se dají použít pro vnitřní i vnější prostředí. Polyakrylonitrilová vlákna mají výbornou světelnou odolnost. Do 120 °C nebyly pozorovány změny v pevnosti. V oblasti nízkých teplot jsou vhodné až do –55 °C. Odolnost proti mikroorganismům je výborná. Ze syntetických vláken jsou nejodolnější proti klimatickým vlivům.

Polyetylenová a polypropylenová vlákna mají značnou absorpci záření v oblasti blízké UV části slunečního spektra. Tkaniny odolávají účinkům povětrnosti max. šest měsíců. Polyetylénová vlákna jsou poměrně pevná s teplotou měknutí 100 °C a teplotou tání 110 až 125 °C. Polypropylenové vlákno je stálé od -10 do +120 °C. Při 160 °C ztrácí vlákno mechanické vlastnosti. Vlákno není hygroskopické a je odolné proti plísním. Oba materiály jsou vhodné pouze pro vnitřní prostředí.

Polyvinylchloridová vlákna neodolávají slunečnímu záření. Při 65 °C měknou. Smrštění nastává při 70 °C. Nízké teploty snášejí tato vlákna max. do -20 °C. Odolnost proti plísním je dobrá. Používají se pouze pro vnitřní prostředí.

Elektrotechnické materiály

Pro elektrotechnické materiály, v zařízeních určených do ztížených provozních podmínek, platí obdobná pravidla jako pro plastové materiály. Zvýšenou pozornost u těchto materiálů je nutné věnovat změnám jejich vnitřních elektrických vlastností vlivem vlhkosti, příp. i zvýšení vodivosti povrchu. Pokud jde o korozní agresivitu atmosféry, většina elektroizolačních materiálů není znečištěnou atmosférou znehodnocována. Atmosférické nečistoty rozpuštěné ve zkondenzované vodě mohou ale na povrchu vytvářet vodivé cesty, způsobovat výboje a přeskoky.

Elektrotechnické materiály mají velmi často kompozitní (složenou) strukturu. Základním nosným materiálem jsou různé druhy termosetů nebo i termoplastů. K zlepšení jejich elektrických, mechanických nebo jiných vlastností se upravují buď práškovými nebo vláknitými plnivy (anorganickými nebo organickými). Anorganická prášková plniva zvyšují tepelnou vodivost, omezují smrštění při vytvrzování, zvyšují odolnost proti hoření a elektrickému oblouku, mají malou navlhavost a nasákavost a zvyšují odolnost proti tepelným rázům. Organická prášková plniva se aplikují převážně z důvodů snížení výrobních nákladů. Odolnost proti navlhavosti, nasákavosti a mikrobiálnímu napadení je u takto plněných materiálů menší. Vláknitá plniva zlepšují především mechanické vlastnosti. Podle způsobu orientace je u nich nutné uvažovat i anizotropii.

Pro klimatickou odolnost složených materiálů je rozhodující odolnost jejich základního matričního materiálu (především u materiálů s anorganickými plnivy). Organická plniva klimatickou odolnost vrstvených materiálů snižují. Pro vlhká prostředí jsou složené materiály s organickými plnivy nevhodné. Všechny vlastnosti složených materiálů jsou určovány již při výrobě jejich složením a způsobem zpracování. Pro zajištění klimatické odolnosti je proto rozhodující správný výběr vhodného typu materiálu.

Vrstvené materiály

Odolnost desek z tvrzeného papíru (kartitu) závisí na obsahu pojiva (vzrůstá se stoupajícím obsahem). Podle složení odolávají teplotě -140 až +120 °C, vlhkosti do 80 %, termitům, kyselým solím, slabým kyselinám, alifatickým a aromatickým uhlovodíkům. Jako izolant do vyšší vlhkosti lze užít jen hmoty s vysokým obsahem pryskyřice. Pro zvýšení klimatické odolnosti do vlhkých prostředí se provádí lakování řezných hran nebo vakuová impregnace výrobku.

Tepelná odolnost sklotextitových desek je mezi -140 až +180 °C. Dají se použít do prostředí s vlhkostí 90 až 100 %. Vykazují vyšší odolnost vůči slunečnímu záření, průmyslovému znečištěni a plísním než materiály z tvrzeného papíru.

Lisovací hmoty

Klimatická odolnost fenolických lisovacích hmot závisí na druhu a obsahu plniva. Pryskyřice sama nebo plněná nenavlhavým plnivem je navlhavá velmi nepatrně. Fenolická lisovací hmota s organickým plnivem odolává teplotě -30 až +100 °C, s anorganickým plnivem -60 až +120 °C.

Materiály plněné navlhavými plnivy (dřevitou moučkou, bavlněnými ostřižky, osinkem apod.) ve vlhku bobtnají, jsou napadány mikroorganismy a jejich elektrické vlastnosti se zhoršují. Stykem s kovy stimulují korozi. V suchém teple se smršťují a může dojít i k mechanickému porušení výlisku. Při nízkých teplotách se elektrické vlastnosti nezhoršují. U materiálů plněných navlhavými plnivy nastává vysoušení a zhoršení odolnosti proti rázovému namáhání.

Pryskyřice plněné dřevitou moučkou z tvrdých dřev, předem sušenou a impregnovanou, mají vyšší odolnost proti vlhkosti a mohou se použít jako izolační materiály pro méně náročné účely (malé a nízké napětí). Hmoty plněné měkkou dřevitou moučkou nebo textilem se nedoporučují použít do vlhkých prostředí ani jako konstrukční materiál. Hmoty s plnivy obsahujícími křemík (zejména skleněná vlákna, mletý křemen) nejsou vhodné do prostředí obsahující fluor a jeho sloučeniny.

Impregnační a elektroizolační hmoty

Elektrotechnika používá celou řadu elektroizolačních a impregnačních nátěrových hmot. Vypalovací impregnační hmoty (alkydové a fenolické pryskyřice v organických rozpouštědlech) odolávají teplotě –60 až +130 °C. Jsou vhodné do prostředí s vysokou vlhkostí a středně znečištěnou atmosférou. Neodolávají přímému vlivu povětrnosti a silně oxidačním atmosférám.

Opravářský olejový elektroizolační lak (modifikovaný roztok pryskyřic na bázi kalafuny a upravených rostlinných olejů) je vhodný do prostředí –30 až +105 °C, relativní vlhkosti do 80 %. Neodolává vysoké relativní vlhkosti vzduchu a plísním. Pro nátěr povrchu impregnovaných částí točivých strojů a součástí, které nejsou mechanicky namáhané se používají asfaltové elektroizolační laky. Ty odolávají teplotě –30 až +100 °C, zvýšené vlhkosti středně znečištěným atmosférám.

Lepenky a drážkové izolace

Tepelná odolnost. těchto materiálů je dána tepelnou třídou materiálu. Většinou neodolávají vlhkosti, chemickému znečištění, biologickým činitelům.V dodaném stavu není žádný materiál použitelný pro ztížené podmínky. Materiály mohou být použity do jakéhokoliv prostředí jen tehdy, jestliže jsou v izolačním oleji, v sestavách, které se hermeticky těsní zaléváním do např. epoxidů. Mohou být použity v kombinovaných drážkových izolacích nebo prokladech, kde izolaci tvoří PETP či jiná folie z nenavlhavého materiálu. Přitom se předpokládá kvalitní impregnace. V případě skladování za zvýšené vlhkosti a ve znečištěném prostředí musí být tento materiál chráněn. Po zpracování v prostředí se zvýšenou vlhkostí je nutno výrobky před zalitím nebo impregnací pečlivě vysušit. Zpracovávat lze materiály z lepenky pokud možno v suchých prostorách (v prostředích s relativní vlhkostí do 60 %).

Lakované tkaniny a papíry

Odolnost proti teplotě lakovaných tkanin a papírů určuje tepelná třída. Neodolávají vlhkosti, slunečnímu zářeni, mikroorganismům, chemickému znečištění. Do vlhkých prostředí lze použít tento materiál jen výjimečně jako proklad dokonale impregnovaného vinutí. Odolnost lze zvýšit povrchovým lakem (impregnací nebo zalitím). Do náročnějších prostředí je nutná dodatečná ochrana.

Azbestové materiály

Azbesto-celulózová lepenka odolává teplotám až 600 °C. Dobře snáší vysoké tlaky, je však značně navlhavá. Azbestové těsnicí a tepelně izolační materiály jsou vhodné do teplot 400 °C. Azbesto-polymerní materiály jsou vhodné do teplot až 450 °C. Odolávají vodě, vodní páře, minerálním olejům, lihu, acetonu, tukům a mazadlům. Z ekologických důvodů se od materiálů na bázi azbestu ustupuje.

zpět

uprava/ovolba.txt · Poslední úprava: 15/12/2023 autor: 127.0.0.1

Nástroje pro stránku