Учебное пособие по материалке от Дистанционщиков (540408), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Для электрической изоляции, в частности для кабельной изоляции,применяется пластифицированный ПВХ, называемый пластикатом. Обычно применяюттакие пластификаторы, как дибутилфталат и трикрезилфосфат. Введениепластификатора не только улучшает эластичность ПВХ, но и повышает егоморозостойкость. Введением специальных пластификаторов можно получитьпластикаты, способные работать при -60оС, однако следует учитывать, что привведении большого их количества резко возрастают потери проводимости.Материалы на основе ПВХ имеют высокую влагостойкость, что обеспечивает имширокое применение для изоляции защитных оболочек кабельных изделий, изоляциипроводов, а также в виде трубок, лент, листов в электрических машинах и аппаратах,работающих на промышленных частотах, ПВХ применяют также в качестве материала,гасящего электрическую дугу в отключающей аппаратуре.Отечественной промышленностью выпускается широкая номенклатура изделий изполивинилхлорида (ПВХ): винипласт листовой и пластмассы; ПВХ пористый листовой;трубки пористые ПВХ; литьевые и экструзионные изделия ПВХ; ПВХ и сополимеры;ПВХ (кабельный) пластикат изоляционный и шланговый; полупроводящий в виде гранули лент; нагревостойкий - до +105оС; повышенной гибкости; лента ПВХ, в том числелипкая; лаки, эмали, смолы, пасты для монтажа кабелей.
ПВХ можно обрабатыватьрезанием при водяном охлаждении, склеивать перхлорвиниловым клеем и сваривать.П о л и т р и ф т о р х л о р э т и л е н (фторопласт-3) (—CF2 —CFCl —)n получаютполимеризациейтрифторхлорэтилена.Фторопласт-3илимодифицированныйфторопласт-3М - кристаллический полимер с температурой плавления кристаллическойфазы около 215оС. Фторопласт-3 по сравнению с фторопластом-4 имеет меньшуютермическую стойкость и способен отщеплять хлор при температуре выше 260оС.
Как и81фторопласт-4, этот полимер имеет высокую химическую устойчивость, но в отличие отнего может перерабатываться в различные электротехнические изделия методомпрессования при температуре 220-250оС. По своим электроизоляционным свойствамфторопласт-3 занимает промежуточное положение между поливинилхлоридом ифторопластом-4.
Фторопласт-3 применяют для изоляции проводов и кабелей, дляизготовления различных деталей радио- и электротехнической промышленности, дляпроизводства пленок в производстве конденсаторов и фольгированных диэлектриков.В табл. 5.2, приведенной ниже, представлены основные показателирассмотренных линейных полярных полимеров. Следует иметь в виду, что в настоящеевремя в промышленности выпускается большое число сополимеров рассмотренныхполимеров, т.е. таких соединений, которые получаются из нескольких мономеров ипоэтому содержат в цепи неодинаковые элементарные звенья. Сополимеры могут бытьполучены с нужным комплексом тех или других свойств.Таблица 5.2СвойстваУдельное объемноесопротивление,Ом•мОтносительнаядиэлектрическаяпроницаемость при1 МГцТангенс угладиэлектрическихпотерь при 1 кГц- 1МГцЭлектрическаяпрочность, МВ/м*Длительная рабочаятемпература, оСПоливинилхлорид1011-1013Политрифторхлорэтилен1,2•10163,1-3,42,5-2,70,015-0,0180,0135-4513-1590От –195 до +190Синтетические полимеры (обзор)Линейные неполярные полимеры.
К неполярным полимерам с малымидиэлектрическими потерями относятся полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен,получаемые полимеризацией. Мономерные звенья макромолекул этих полимеров необладают дипольным моментом. Эти полимеры имеют наибольшее техническоезначение из материалов, получаемых полимеризацией.Рис. 5.3 Линейные неполярные полимеры82Линейные полярные полимеры. По сравнению с неполярными полимерамиматериалы этой группы обладают большими значениями диэлектрическойпроницаемости (ε=3 - 6) и повышенными диэлектрическими потерями (tgδ=1.10-2 - 6.10-2на частоте 1МГц).
Такие свойства обусловливаются асимметричностью строенияэлементарных звеньев макромолекул, благодаря чему в этих материалах возникаетдипольно-релаксационная поляризация.Рис. 5.4 Линейные полярные полимерыУдельное поверхностное сопротивление этих материалов сильно зависит отвлажности окружающей среды. К числу этих полимеров относятся поливинилхлорид,фторолон-3 (политрифторхлорэтилен), полиамидные смолы. Для электротехническихцелей эти полимеры применяются в основном как изоляционные и конструкционные вдиапазоне низких частот.Полимеры, получаемые поликонденсацией. В зависимости от особенностейпроведения реакции поликонденсации могут быть получены полимеры как с линейной,так и с пространственной или сетчатой структурой молекул.
В связи с тем, что приполиконденсации происходит выделение низкомолекулярных побочных продуктов,которые не всегда могут быть полностью удалены из полимера, диэлектрическиепараметры поликонденсационнных полимеров несколько ниже, чем у получаемых спомощью полимеризации.
Однако поликонденсационные полимеры могут бытьполучены с рядом ценных свойств, обусловливающих их широкое применение дляматериалов,применяемыхвэлектротехническихцелях.Так,линейныеполиконденсационные полимеры имеют высокую прочность и большое удлинение приразрыве. Многие из них способны вытягиваться в тонкие нити, из которых можнополучать электроизоляционные ткани, пряжу. Некоторые полимеры применяются дляизготовления пленочных материалов.
Поликонденсационные полимеры с линейнойструктурой макромолекул, которым присущи свойства термопластичных материалов висходной стадии, являются в своей конечной стадии термореактивными и широкоприменяются как связующее в пластмассах в качестве лаковой основы и впроизводстве слоистых пластиков. Из числа наиболее широко применяемыхполиконденсационных полимеров можно назвать фенолоформальдегидные ,эпоксидные , кремнийорганические, полиэфирные.Эпоксидная диановая смолаРис. 5.5 Эпоксидная диановая смолаЛинейный кремнийорганический полимер83Рис.
5.6 Линейный кремнийорганический полимерФенолоформальдегидная смолаРис. 5.7 Фенолоформальдегидная смолаФенолоформальдегидная смола (резол), молекулы которой при нагревании легкопереходят в пространственное строение благодаря наличию реакционно-способныхгрупп (-CH2OH-)Для получения более подробных сведенийо конкретных полимерах см.оглавление.Полимеры, получаемые поликонденсациейВ зависимости от особенностей проведения реакции поликонденсации могут бытьполучены полимеры как с линейной, так и с пространственной или сетчатой структуроймолекул.
В связи с тем, что при поликонденсации происходит выделениенизкомолекулярных побочных продуктов, которые не всегда могут быть полностьюудалены из полимера, диэлектрические характеристики поликонденсационныхполимеров несколько ниже, чем у получаемых с помощью полимеризации. Однако84поликонденсационные полимеры могут быть получены с рядом ценных свойств,обусловливающих их широкое применение для материалов, применяемых вэлектротехнических целях. Так, линейные поликонденсационные полимеры имеютвысокую прочность и большое удлинение при разрыве. Многие из них способнывытягиваться в тонкие нити, из которых можно получать электроизоляционные ткани,пряжу.
Некоторые полимеры применяются для изготовления пленочных материалов. Вотличие от линейных поликонденсационных материалов, которым присущи свойстватермопластичных материалов, продукты, являющиеся в своей конечной стадиитермореактивными, широко применяются как связующее в пластмассах, в качествелаковой основы и в производстве слоистых пластиков.Термореактивные пластмассы можно классифицировать по типу связующего ивиду товарной продукции. По типу связующего пластмассы подразделяются на:фенолоформальдегидные(фенопласты),эпоксидные,полиэфирные,кремнийорганические, полиимидные и др.
По типу товарной продукции, поступающей напереработку на: пресс-порошки, гранулированные, волокниты, компаунды, премиксы,препреги.Говоря о стеклопластиках необходимо уточнить часто применяемые термины«премикс» и «препрег».Премиксы представляют собой тестообразную массу, полученную путемсмешения рубленого стекловолокна с пастой, содержащую ненасыщеннуюполиэфирную смолу, инициатор полимеризации, минеральный наполнитель и другиедобавки.Препреги - этолистовые материалы, полученные путем пропиткитермореактивным связующим волокнистых наполнителей, используемых дляизготовления изделий из стеклопластиков различными методами.Фенолоформальдегидные полимеры (смолы) — продукты поликонденсациифенолов с формальдегидом. В зависимости от условий проведения поликонденсацииможно получить термопластичные смолы, называемые новолачными, илитермореактивные, называемые резольными.
Термореактивные смолы называют такжебакелитом.Новолачные смолы получают при избытке фенола (обычно 7:6) в присутствиикислоты, а резольные - при избытке формальдегида (6:7) в щелочной среде.Новолачные смолы сохраняют плавкость и растворимость в этиловом спирте и вдругих растворителях при нагревании. Их можно перевести в резолы действиемформальдегида или уротропина (гексаметилентетраамина). Непосредственно послеполучения бакелит находится в стадии А (резол), в которой он сохраняет плавкость ирастворимость в спирте. При нагревании бакелита в стадии А до температуры 110140оС он проходит через промежуточную стадию В (резитол), когда смола растворяетсялишь частично, и переходит в неплавкую и нерастворимую стадию С (резит).Новолачные смолы применяются для производства лаков и пресс-порошков дляизготовления электрической изоляции, причем процесс перехода линейного полимера впространственный осуществляется в прессах при изготовлении изделий послесмешения смолы с уротропином.Резит (бакелит в стадии С) отличается высокой механической прочностью исравнительно хорошими электроизоляционными характеристиками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
