Учебное пособие по материалке от Дистанционщиков (540408), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Кнедостаткам полистирола относятся низкая механическая прочность и невысокаятеплостойкость.Блочный полистирол прозрачен, бесцветен, пропускает 90% видимой части света.Высокий показатель преломления обусловливает применение блочного полистироладля изготовления оптических стекол. Температура стеклования полистирола 80-82оС, атемпература эксплуатации изделий из него не должна превышать 60оС.Из полистирола получают полистирольные пленки толщиной 10-100 мкм,называемые стирофлексом.
Пленки отличаются большой прочностью, высокимидиэлектрическими показателями и применяются в конденсаторной технике.Полистирол широко применяется для изготовления деталей электро- ирадиоэлектронныхприборов,вкабельнойпромышленностивкачествевысокочастотного электроизоляционного материала, для изготовления полистирольныхлаков. Перерабатывается в изделия всеми способами, используемыми длятермопластичных материалов. Основной метод переработки в изделие - литье поддавлением.Свойства полистирола улучшают путем введения специальных веществ ингибиторов - для предотвращения самопроизвольной полимеризации во времяхранения, когда из-за появления внутренних механических напряжений у полистиролавозможно появление трещин.
В ряд случаев для устранения этого явления вполистирол вводят некоторые виды синтетических каучуков.Для изготовления деталей и узлов электро- и радиотехнического назначенияиспользуется полистирол марок ПСМ-118, ПСМ-151, ПСМ-111; для изготовленияэлектроизоляционных пленок, нитей, листов - ПСС-550, отличающийся высокой78теплостойкостью и механической прочностью. Основные показатели полистирола ПСМ115 следующие: плотность 1,05÷1,08кт/м3; теплостойкость по Вика Тв=96оС; σp=38-41,5Мпа, σu=85-105 Мпа; ρv=1012-1013 Ом•м; tgδ =0,0003 и ε=2,6 при 106 Гц; Епр=20-25 МВ/м .П о л и и з о б у т и л е н [—CH2—C(CH3)2—]n - высокомолекулярный продукт слинейным строением молекул, получаемый полямеризацией газа изобутилена.
Приизменении молекулярной массы от 1000 до 400000 можно получать различные видыполиизобутилена - от жидких низкомолекулярных до твердых эластичных подобныхкаучуку высокомолекулярных веществ. Полиизобутилен типичный неполярныйдиэлектрик с высокими диэлектрическими свойствами. Эластичность этого полимерасохраняется до температуры –78оС и не зависит от его молекулярной массы.Температура плавления полиизобутилена +80оС.В чистом виде или чаще в композиции с другими полимерами полиизобутиленприменяется для изготовления электрической изоляции высокочастотных кабелей ( вкомпозиции с полиэтиленом), уплотнителей, изоляционных заливочных компаундов,клеящих материалов, изоляционных лент.
Высокие электрические свойстваполиизобутилена и его смесь с полистиролом сохраняется и при повышеннойвлажности. Жидкие полиизобутилены с молекулярной массой от 1500 до 10000применяются в качестве пропиточных масс в кабельной технике.П о л и т е т р а ф т о р э т и л е н (ПТФЭ) (—CF2 — CF2— )n в нашем отечествевыпускается под названием фторопласт-4 (торговая марка) и получаетсяполимеризацией тетрафторэтилена F2C=CF2. Степень кристалличности ПТЭФ около90% (при температуре эксплуатации 50-70%). Кристаллическая структура нарушаетсяпри температуре около 327оС, после чего полимер переходит в высокоэластическоесостояние, сохраняющееся вплоть до температуры разложения (около 415оС). Рабочаятемпература от - 269 до 260оС.Высокая рабочая температура и химическая стойкость выделяют ПТФЭ средидругих органических полимеров.
ПТФЭ не горит и не растворяется в диапазоне рабочихтемператур ни в одном растворителе, на него не действуют кислоты, щелочи и другиеагрессивные вещества. Превосходя золото и платину по химической стойкости, ПТФЭне смачивается водой, проявляет стойкость к воздействию тропического климата игрибковой плесени. Некоторое воздействие на ПТФЭ оказывают лишь расплавленныещелочные металлы и атомарный фтор при повышенных температурах. ПТФЭ имеетисключительно высокие электроизоляционные свойства, приведенные в табл. 5.1 всравнении с другими полимерами.Таблица 5.1СвойстваУдельное объемноесопротивление, Ом•мПолиэтилен1015Полистирол1015-1016Политетрафторэтилен1015 -1018Относительнаядиэлектрическаяпроницаемость при 1МГцТангенс угладиэлектрическихпотерь при 1 кГц- 1МГцЭлектрическаяпрочность, МВ/м*2,2-2,42.5-2,61015 -1018(2-4)•10-4(2-4)•10-4(2-2,5)•10-445-552525-2779Длительная рабочаятемпература, оС9070260*Электрическая прочность для тонких, толщиной 2-20 мкм, пленок полиэтилена,полистирола, ПТФЭ достигает соответственно 150, 110, 250 МВ/м.К недостаткам ПТФЭ относятся ползучесть, возникающая под действиемнебольших механических нагрузок, низкая устойчивость к воздействию электрическойкороны и радиации.Обычные для термопластов методы переработки для ПТФЭ непригодны.
Изделияиз ПТФЭ изготовляются методом спекания при температуре 260-380оС предварительноотформованных из ПТФЭ заготовок.Так как при повышении температуры фторопласт не переходит в вязкотекучеесостояние и его нельзя перерабатывать в экструдерах, то пленку из него готовятметодом строжки на прецизионных токарных станках, что значительно дороже.ПТФЭ не склеивается с другими материалами обычными методами, так как имеетплохую адгезию (клеящую способность, прилипание) к другим материалам, поэтому длясклеивания его поверхность необходимо подвергнуть специальной обработке (втлеющем разряде, химическому травлению и др.).ПТФЭ применяют в радиоэлектронике, электротехнике для изготовленияэлектрической изоляции проводов, кабелей, конденсаторов, трансформаторов,работающих при высоких и низких температурах или в агрессивных средах.ПТФЭ физиологически безвреден, но при температуре выше 250оС из негоначинается выделение высокотоксичных газообразных продуктов, количество которыхрезко возрастает при нагревании выше температуры разложения.Модифицированные марки фторопласта-4 имеют более высокую технологичность,меньшую текучесть, повышенную радиационную стойкость.На основе модифицированного фторопласта-4Д получают стабильные эмульсии ипасты, пригодные для нанесения покрытий и для экструзии.
Методом экструзии изфторопласта-4Д получают трубы, стержни, пленки, изоляцию на монтажных проводах.Следует иметь ввиду, что модифицированные фторопласты, приобретая те или иныеположительные качества по сравнению с чистым ПТФЭ, могут иметь несколько худшиедиэлектрические показатели. На основе электроизоляционной пленки Ф-4ЭОизготовляется липкая нефтестойкая фторопластовая пленка, которая применяется дляизоляции мест соединения кабелей погружных электронасосов и сращивания кабелей.В ремонтных работах и для создания защитной оболочки наборных кабелей, длясоздания антиадгезионных покрытий применяют фторопластовые пленки содносторонним липким слоем кремнийорганического клея.
Такие пленки готовятся наоснове конденсаторной и электроизоляционной пленок. Пленки выпускаются столщинами от 0,03 до 0,1 мм без липкого слоя и от 0,09 до 0,16 мм с липким слоем.Повышенной радиационной стойкостью отличаются изделия из фторопласта 40.Из волокна фторопласта- 42 изготовляется химостойкая ткань, которая можетбыть использована для фильтрации агрессивных сред.При различного рода ремонтных и др. работах с материалами на основефторопласта не следует забывать, что при высокотемпературной обработке деталей(под влиянием электрической дуги, нагретого жала паяльника) в результате деструкциифторопласта-4 выделяются токсичные газообразные продукты НF,F, которые способнывызвать тяжелые отравления организма человека.80Линейные полярные полимеры. По сравнению с неполярными полимерамиматериалы этой группы обладают большими значениями диэлектрическойпроницаемости (ε=3÷6) и повышенными диэлектрическими потерями [tgδ=(1÷6)•10-2 начастоте 1 МГц].
Такие свойства обусловливаются асимметричностью строенияэлементарных звеньев макромолекул, благодаря чему в этих материалах возникаетдипольно-релаксационная поляризация. Удельное поверхностное сопротивление этихматериалов сильно зависит от влажности окружающей среды. К числу этих полимеровотносятсяполивинилхлорид,полиэтилентерефталат,фторопласт-3(политрифторхлорэтилен), полиамидные смолы.
Для электротехнических целей этиполимеры применяются в основном как изоляционные и конструкционные в диапазоненизких частот.П о л и в и н и л х л о р и д (ПВХ) представляет собой полимер, получаемыйполимеризацией хлористого винила с образованием высокомолекулярного соединенияпо следующей схеме:n CН2 =СНС1 →(—СН2-СHCl—)nМолекула хлористого винила асимметрична и поэтому обладает резковыраженными полярными свойствами. ПВХ благодаря высокому содержанию хлора невоспламеняется и практически не горит. Разложение ПВХ начинается при 170оС. ПВХнерастворим в воде, спирте, бензине и многих других растворителях. При нагреваниион растворяется в хлорированных углеводородах, ацетоне, обладает высокойстойкостью к действию сильных и слабых кислот и щелочей, смазочных масел.ПВХ хорошо совмещается с пластификаторами, которые улучшают егоэластичность, но в то же время несколько ухудшают диэлектрические свойства. Вэлектротехнике жесткий материал, называемый винипластом, находит ограниченноеприменение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
