Joanna Łacna



Tworzywa sztuczne ze względu na właściwości

znalazły zastosowanie we wszystkich dziedzinach, a

zatem nie mogło ich również zabraknąć w tak

specyficznej dziedzinie, jaką są wszelkiego rodzaju

uszczelnienia. Uszczelnienia są stosowane na każdym

kroku, począwszy od budownictwa, poprzez

motoryzację, a skończywszy na artykułach

gospodarstwa domowego i opakowaniach.

Uszczelnienia zarówno elastyczne, jak i twarde mogą

być wytwarzane z jednego składnika, jak materiały

spienione albo materiały lite. Uszczelnienia można

wykonywać wcześniej w zakładach przetwórstwa

tworzyw sztucznych lub na miejscu montażu.



Guma na bazie kauczuków syntetycznych i

kauczuku naturalnego jest pod stawowym

materiałem stosowanym do wytwarzania

uszczelnień. Składnikiem decydującym o

właściwościach wulkanizatów gumowych jest

kauczuk. Makrocząsteczki kauczuków pod wpływem

siarki lub innych procesów chemicznych ulegają

procesom sieciowania, tworząc gumę. Gumy

wykazują zdolność odwracalnego rozciągania, nie

ulegają jednak mięknięciu pod wpływem

ogrzewania i nie można ich przetwarzać metodami

stosowanymi w przetwórstwie tworzyw

termoplastycznych.



• kauczuki nitrowe (NBR) – wulkanizaty tego kauczuku charakteryzują się wysoką elastycznością,
   wytrzymałością na zerwanie, małym odkształceniem przy ściskaniu oraz odpornością na oleje –
uszczelnienia na bazie tego kauczuku stosowane są w hydraulice i pneumatyce;
• kauczuki akrylowe – wulkanizaty wykazują lepszą odporność na gorące powietrze, tlen, ozon i oleje niż
   wulkanizaty nitrowe. W porównaniu z elastomerami wykazują mniejszą odporność na zerwanie,
   ponadto charakteryzują się dużym odkształceniem trwałym przy ściskaniu. Uszczelnienia na bazie
   kauczuku akrylowego mogą być stosowane w zakresie temperatur od -20 do 150stC, są one odporne
   na oleje mineralne (silnikowe i przekładniowe) i w ograniczonym stopniu na wodę;
• kauczuk chloroprenowy – wulkanizaty chloroprenowe wykazują dobrą odporność na ozon, naturalne
   warunki atmosferyczne, związki chemiczne, nie SA one odporne na paliwa, węglowodorowe
   aromatyczne i węglowodory chlorowane; gumę na bazie tego kauczuku stosuje się zazwyczaj do
   wytwarzania uszczelnień narażonych na działanie warunków atmosferycznych;
• kauczuk silikonowy – charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na wysokie i niskie temperatury,
   wykazuje dobre właściwości dielektryczne i bardzo dobrą odporność na tlen i ozon, jest niepalny,
   wyroby można stosować w szerokim zakresie temperatur od -60÷200stC, nie należy natomiast ich
   stosować jako uszczelnień części ruchomych ze względu na niską wytrzymałość na rozdzieranie i dużą
   ścieralność;
• kauczuk fluorowy – kopolimery głównie fluorku winylidenu i heksafluoropropylenu lub fluorku
   winylidenu i trifluorochloroetylenu, są to niepalne materiały o bardzo dużej odporności cieplnej i
   chemicznej, są odporne na tlen, a także na promieniowanie ultrafioletowe. Materiały na bazie
   kauczuków fluorowych można stosować w temperaturze od -25 do 200stC. Wulkanizaty fluorowe SA
   odporne na oleje i smary mineralne, węglowodory aromatyczne i alifatyczne, oleje syntetyczne do
   silników samolotowych, nie SA natomiast odporne na stężone roztwory mocnych zasad i kwasów,
   kwasy organiczne, ketony, estry i etery, a także na gorącą wodę i parę wodną;
• kauczuk butadienowo-styrenowy (SB) – wulkanizaty wykazują podwyższoną odporność na ścieranie, a
   także na działanie ozonu, warunków atmosferycznych i podwyższonej temperatury;
• kauczuk etylenowo-propylenowo-dienowy (EPDM) – mieszanki gumowe na bazie tego kauczuku
   stosowane są do uszczelnień pracujących w instalacjach wodnych, pralkach automatycznych i
automatycznych hydraulice.



          Odrębną grupę materiałów do wytwarzania uszczelnień

elastycznych stanowią tworzywa termoplastyczne,

niewymagające wulkanizacji.

          Uszczelnienia z plastyfikowanego PVC (PVC-P)

Powszechnie znanym materiałem, do tej pory stosowanym,

jest plastyfikowany polichlorek winylu (PVC-P). Uszczelnienia

z plastyfikowanego PVC wytwarza się na ogół metoda

wytłaczania w postaci profilu o określonym kształcie. Kształt

profili dobiera się w taki sposób, aby ściśle przylegały do

uszczelnianych elementów. W celu uzyskania odpowiedniej

twardości uszczelki stosuje się różne zawartości zmiękczaczy

spełniających określone wymagania użytkowe coraz częściej

stosuje się niskim stopniem migracji do powierzchni wyrobu,

gdyż w przeciwnym wypadku ulegają one stwardnieniu.

Polichlorek winylu można dowolnie modyfikować i w efekcie

uzyskuje się uszczelnienie o szerokim wachlarzu zastosowań,

odporne na różne media (np. oleje, tłuszcze, odporne na

niskie temperatury, itd.). Uszczelnienia z polichlorku winylu

są szeroko stosowane szczególnie w budownictwie ze

względów głównie ekonomicznych i właściwości użytkowych.



Elastomery termoplastyczne niewymagające

wulkanizacji przetwarza się wszystkimi metodami

stosowanymi w przypadku konwencjonalnych tworzyw

termoplastycznych. Są to układy dwufazowe: jako

polimery blokowe, polimery szczepione lub kopolimery

złożone z dwóch niemieszalnych wzajemnie składników.

Proces przetwórstwa elastomerów termoplastycznych

jest zdecydowanie łatwiejszy w porównaniu z

mieszankami gumowymi, a właściwości wyrobów są

porównywalne z właściwościami wyrobów na bazie

kauczuków chloroprenowych czy EPDM. Elastomery

termoplastyczne są układami dwóch odrębnych faz:

semikrystalicznej i amorficznej. Ogólnie elastomery

termoplastyczne można podzielić na następujące klasy:

kopolimery blokowe styrenu (SBS), blendy poliolefinowe

(TPO), stopy elastomerowe, poliuretany

termoplastyczne i polimery termoplastyczne.



Najczęściej są to błędy homopolimeru lub

kopolimery propylenu z kauczukiem: etylen-

propylen (EP) lub etylen-propylendien (EPDM).

Elastomery te mogą zawierać inne dodatki, np.:

napełniacze, stabilizatory UV, antyutleniacze itp.

          Zaletą uszczelnień wykonanych z TPO jest

doskonała udarność w niskich temperaturach

połączona ze stosunkowo dużą sztywnością.

Wyroby z TPO mogą być wytwarzane w szerokim

zakresie elastyczności od bardzo twardych do

bardzo miękkich, wykazują dobrą odporność na

chemikalia i dobre właściwości dielektryczne,

mogą być stosowane w zakresie temperatur od

-40

o

C do 130

o

C.



          Kopolimery blokowe, najczęściej

spotykane to styren/butadien/styren (SBS),

styren/etylen-butadien/styren (SEBS) i

styren/etylen-propylen/styren (SEPS).

Charakteryzują się one przy rozciąganiu

parametrami porównywalnymi do gumy,

wykazują bardzo dobre właściwości

dielektryczne, są odporne na kwasy i zasady,

mogą być wytwarzane w szerokim przedziale

twardości od 28 do 95 Sh A. Często są one

stosowane do modyfikacji innych tworzyw

termoplastycznych, szczególnie poliolefin.



Zadaniem izolacji ciepłochronnych jest ograniczenie wymiany ciepła przez

przegrody. Wymiana ciepła zachodzi wtedy, gdy istnieje różnica temperatury

między środowiskami, które rozdziela przegroda. Strumień cieplny będzie tym

większy, im większa jest różnica temperatury.



Do przegród zaliczamy: ściany budynku, okna, drzwi, ścianki rurociągu, zbiornika

itp.



Przewody instalacji centralnego ogrzewania, które są prowadzone przez różne

pomieszczenia, jak np. piwnice, strychy, kanały, wymagają dobrej izolacji cieplnej.



Duża różnica temperatury między czynnikiem grzejnym a otacza jącym

powietrzem oraz duża przewodność cieplna metalowych ścianek przewodów

powodują ogromne straty cieplne. Zadaniem więc izolacji jest ograniczenie strat

ciepła.



Wszelkiego rodzaju otuliny izolacyjne powinny mieć następujące właściwości:



- odpowiednią trwałość mechaniczną uniemożliwiającą osypywanie się,

powstawanie pęknięć lub odpryskiwanie materiału otuliny na skutek zmian

temperatury,

- małą zdolność pochłaniania wilgoci z otoczenia, co jest ważne, ponieważ po

nasiąknięciu materiału wodą, która jest stosunkowo dobrym przewodnikiem

ciepła, pogorszeniu ulegają właściwości izolacyjne otuliny,

- antykorozyjność (nie powinny powodować korozji izolowanych powierzchni rur,

kotłów, kanałów itp., nie mogą więc zawierać związków siarki),

- małą gęstość, co jest szczególnie ważne przy izolacji rurociągów, których nie

należy obciążać dużą masą.



Skuteczność izolacji zależy od jakości jej wykonania, materiału i grubości. W

zasadzie im grubsza jest warstwa izolacji, tym mniejsza jest wymiana ciepła przez

przegrodę, a zatem mniejsze są straty ciepła.



wytwarza się z ogniotrwałych glin lub kaolinów. Kształtki stosowane do
izolacji są formowane na mokro, a następnie ukształtowane wyroby
wypala się w temperaturze 1250 -1400 °C w specjalnych piecach.
Szamot ma duże zastosowanie w izolacjach kotłów, pieców, itp.



Jego produkcja polega na wypalaniu formowanych cegieł i płyt.
Podczas wypalania następuje związanie ceramiczne materiału przez
glinkę, a następnie w wyniku wypalania się trocin lub miału
węglowego powstają pory, które polepszają właściwości izolacyjne
wyrobów.



jest otrzymywana w wyniku rozdmuchiwania stopionych minerałów szklanych
lub żużli. Najlepszą wełnę mineralną otrzymuje się z żużli wielkopiecowych.
Wełna mineralna jest odporna na działanie czynników biologicznych,
szczególnie na działanie grzybów, przy czym odporność ta ulega zmniejszeniu,
jeżeli w wełnie znajduje się siarka. Ponadto zawartość siarki jest niepożądana ze
względu na niebezpieczeństwo korodowania izolowanych instalacji, zwłaszcza
zawilgoconych. Wełna mineralna ma dużą nasiąkliwość, a ponadto z upływem
czasu zbryla się. Produkowane są z niej maty w oplocie siatki, jak również łubki
na lepiszczu żywic syntetycznych.



jest to minerał włóknisty. Włókno może być kruche i łamliwe (gorsze gatunki) albo miękkie
jak jedwab jest ono najbardziej cenione i służy do wyrobu tkanin ogniotrwałych. Włókno
azbestowe służy do wyrobu różnych materiałów uszczelniających i uszczelnień. Azbest
odpowiednio przesortowany i przemyty w kopalni jest przerabiany w łamaczach, po czym
kawałki azbestu są rozrywane w specjalnych maszynach na poszczególne włókna i
sortowane w zależności od długości włókna, począwszy od włókien najdłuższych aż do
najkrótszych, tj. aż do uzyskania pyłu azbestowego włącznie.



Wartość azbestu zależy od długości włókien im włókna są dłuższe, tym azbest jest
cenniejszy.



Z azbestu wykonuje się maty, płyty zwykłe i zbrojone oraz sznury. Izolacja rurociągu za
pomocą sznura polega na owinięciu rury; jest ona stosowana w przypadku dużych drgań
rurociągów.



Zmiotki azbestu, popularnie zwane kurzem azbestowym, w połą czeniu z innymi
materiałami są stosowane do wykonywania powłok ochronnych. Mieszane są one z
cementem i wodą. Utworzoną masę kładzie się warstwami na izolowaną powierzchnię, np.
na izolację wykonaną z waty szklanej. Aby uzyskać lepszą przyczepność, masę nakłada się
na specjalną siatkę.



W ostatnich latach w wyniku badań stwierdzono, że azbest jest rakotwórczy. Następstwem
tego faktu jest stopniowo rozszerzany zakaz stosowania azbestu w wykonawstwie izolacji.



jest materiałem włóknistym wytwarzanym z roz topionego szkła wyciąganego na
cienkie nitki. Jest ona obecnie szeroko stosowana. Wytwarza się ją w postaci
mat na podkładce szkla nej (zbita wata szklana) lub z falistego papieru. Grubość
mat wynosi 30-60 mm, natomiast grubość warstw izolacyjnych wykonywanych
z waty szklanej jest różna i przeciętnie wynosi 40-60 mm.



Szkło piankowe jest mało nasiąkliwe, niepalne, charakteryzuje się dużą
odpornością chemiczną na działanie par, kwasów i ługów oraz odpornością na
działanie grzyba.



Izolacja może być także wykonywana z kształtek wytwarzanych z takich
materiałów izolacyjnych, jak np. szkło piankowe, ziemia okrzemkowa.



jak np. pianizol, styropian i inne, produkuje się przez napełnienie form żywicą
wraz ze środkiem spieniającym. Podczas ogrzewania materiału wydziela się
gaz, dzięki któremu następuje pęcznienie materiału, tj. tworzenie się struktury
porowatej.



Tworzywa sztuczne nie mają zapachu i są odporne na działanie grzybów.



jest otrzymywany z odpadów kory drzewa dębu korkowego. Kora
korkowa składa się z drobnych komórek o średniej wielkości około 25
im, wypełnionych powietrzem i zamkniętych ściankami z celulozy
zaimpregnowanymi tzw. subaryną. Wskutek tego korek jest gazo- i
wodoszczelny.



Przed założeniem izolacji należy izolowaną powierzchnię dokładnie

oczyścić z brudu i rdzy oraz zabezpieczyć przed korozją.



Izolacja powinna być zabezpieczona przed uszkodzeniami

mechanicznymi oraz przed zawilgoceniem w normalnych

warunkach eksploatacyjnych.



Izolację zabezpiecza się płaszczami ochronnymi. Płaszcze mogą

być wykonywane z masy gipsowej, zaprawy cementowej, papy,

blachy ocynkowanej itp.



Płaszcze z zaprawy gipsowej można stosować tylko w pomiesz

czeniach zamkniętych i suchych. Zawilgocony gips szybko niszczy

się. Bardziej odporny na zawilgocenie jest płaszcz z zaprawy

cementowej pomalowanej farbą olejną. Prowadząc rurociąg

kanałami podziemnymi, stosuje się dodatkowo płaszcz z papy na

powłoce cementowej. Bardzo trwałe i lekkie płaszcze są

wykonywane z blachy stalowej ocynkowanej. W miejscach

zakończenia warstw izolacji w celu jej zabezpieczenia stosuje się

opaski z blachy stalowej ocynkowanej.



Izolacje zimnochronne są podobne do izolacji

ciepłochronnych. Izolacje ciepłochronne stosujemy

wtedy, gdy zależy nam, aby nie stracić ciepła;

izolacje zimnochronne gdy zależy nam na

utrzymaniu niskiej temperatury.



Izolacje zimnochronne mają więc szczególne

zastosowanie we wszelkiego rodzaju chłodziarkach,

chłodniach przemysłowych itp.



Do izolacji zimnochronnych stosuje się: watę

szklaną i jej pochodne, szkło piankowe, styropian,

korek. Dawniej powszechnie stosowany był korek,

obecnie ze względu na duże zapotrzebowanie tego

materiału i wprowadzenie innych, korek stosowany

jest w szczególnych przypadkach.