Учебное пособие по материалке от Дистанционщиков (540408), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Принагревании природные смолы размягчаются и плавятся. В воде природные смолынерастворимы, а в спирте, эфире, жирных и эфирных маслах и других органическихрастворителях растворимы.Ш е л л а к представляет собой продукт жизнедеятельности некоторых насекомыхна ветвях тропических деревьев. Он хорошо растворим в спирте, почти нерастворим вбензине и бензоле, плавится при 80оС, при длительном нагревании переходит внеплавное и нерастворимое состояние.
По диэлектрическим свойствам шеллакотносится к слабополярным диэлектрикам. Шеллак применяется в электротехникеглавным образом в виде спиртового раствора для изготовления клеящих лаков, дляслюдяной изоляции, а также для лакировки деталей.К а н и ф о л ь — хрупкая смола, получаемая из смолы (живицы) хвойныхдеревьев, Она растворяется в спирте, бензине, бензоле, нефтяных и растительныхмаслах и в других растворителях, в воде нерастворима. По диэлектрическим свойствамканифоль может быть отнесена к слабополярным диэлектрикам. Применяется дляизготовления лаков и компаундов, используемых в электрической изоляции,добавляется к нефтяному маслу при пропитке бумажной изоляции силовых кабелей, вбольшом количестве применяется как составная часть многих электроизоляционныхсмол, в частности фенолоформальдегидных и полиэфирных.Я н т а р ь — ископаемая смола растений с температурой плавления выше 300оС;не растворяется почти ни в каких растворителях, растворяется после расплавления вскипидаре, сероуглероде, бензине, маслах.
Янтарь — слабополярный диэлектрик свысоким значением удельного сопротивления ρs =1017 Ом, которое мало зависит отвлажности. Применяется ограниченно из-за дороговизны, главным образом вэлектроизмерительных приборах, в которых требуется высокое значениесопротивления изоляцииРезиныШирокое применение в электропромышленности и особенно в кабельныхизделиях получила резина.
Резина состоит из многокомпонентной смеси на основекаучуков и близких к ним по свойствам веществ, называемых эластомерами. Резинадля получения необходимых свойств подвергается процессу вулканизации.,Н а т у р а л ь н ы й к а у ч у к (НК) получают из млечного сока (латекса) растений каучуконосов. По химическому составу он представляет собой полимерныйуглеводород состава (С5Н8)n, в отдельных звеньях молекулы которого имеются двойныесвязи:96—СН2 —С=С — СН2 — С = СН — СН2—⏐⏐СН3CH3Высокая эластичность каучука обусловлена тем, что его молекулы имеютзигзагообразную, «шарнирную» форму. Под действием растягивающих усилий формацепочки каучука приближается к прямолинейной, при этом получаются рентгенограммы,характерные для кристаллических тел, имеющих упорядоченное расположение молекулв пространстве. В нерастянутом состоянии каучук имеет свойства аморфных тел.Чистый натуральный каучук для изготовления электрической изоляции не применяется,так как он и его растворители имеют малую стойкость к действию как повышенных, так ипониженных температур.
Эти недостатки устраняются после проведения процессавулканизации, т.е. нагрева после введения в каучук серы. При вулканизации двойныесвязи некоторых цепочечных молекул разрываются и сшивают цепочки молекул черезатомы серы- с образованием пространственной структуры.По своим диэлектрическим характеристикам натуральный каучук может бытьотнесен к практически неполярным диэлектрикам ρ˜1014 Ом•м; εr = 2,4; tgδ = 0,002. Приувеличении в составе резины серы после вулканизации каучука наблюдаетсяувеличение εr и tgδ, связанное с усилением полярных свойств материала из-за влиянияатомов серы. При содержании серы в количестве 1-3% получают мягкую резину,обладающую высокой растяжимостью и упругостью, Диэлектрические свойства резинсильно зависят от состава резиновой смеси и от технологии.
Для сажевых резин, вкоторые в качестве наполнителей для улучшения механических свойств вводится сажа,электроизоляционные свойства понижены, поэтому в электротехнике они применяютсятолько там, где не требуются высокие электрические свойства, например дляизготовления защитных оболочек (шлангов) резиновых кабелей. Для обычныхэлектроизоляционных резин диэлектрические характеристики лежат в следующихпределах: ρv˜ 1013 Ом•м; εr = 3÷7; tgδ =0,02÷0,1 (для сажевых резин 0,25); Епр = 20÷30МВ/м.При изготовлении резин в состав резиновой смеси вводят различные наполнители(мел, тальк), а также красители, катализаторы (ускорители) процесса вулканизации идругие вещества. На токопроводящие жилы резиновая смесь накладывается в видетрубки определенной толщины (методом экструзии) и в таком виде вулканизируется.Различные конструкционные диэлектрические изделия вулканизируют в прессах спомощью пресс-форм.Преимуществом применения резины для изоляции и защитной оболочки кабелейявляется возможность получения требуемой гибкости, влагостойкости, маслостойкости,способности не распространять горение и высоких электрических и физикомеханических характеристик.
Повышенная нагревостойкость резин достигаетсяприменением синтетических каучуков типа кремнийорганических.Резина находит применение для изготовления изоляции установочных имонтажных проводов, гибких переносных проводов и кабелей, а также для защитныхперчаток, калош, ковриков и изоляционных трубок, применяемых при монтажепроводов.Как электроизоляционный материал резина имеет ряд недостатков. К их числуследует отнести низкую нагревостойкость. При нагреве резина стареет, становитсяхрупкой и трескается. Быстрое старение резины наблюдается также при воздействии нанее света, особенно ультрафиолетового.
Резина не устойчива к действию озона,который может образовываться при ионизации воздушных включений или в97окружающем воздухе при высоких напряженностях электрического поля. Особеннорезко озон влияет на старение резины, если она работает в растянутом состоянии, таккак при этом образующиеся в начале старения трещины могут углубляться, врезультате чего озон проникает все дальше в глубь материала. Свободная сера, несвязанная химически с каучуком, которая использовалась как вулканизирующий агент,действует на медные жилы, образуя на поверхности сернистую медь, кроме того, онаухудшает электроизоляционные свойства резин. Поэтому сера не рекомендуется дляизготовления изоляционной резины, а применяется только при изготовлении шланговыхрезин. В качестве вулканизирующего агента для изоляционных резин используюттиурам - органическое соединение, содержащее серу.
Тиурам обладает темсвойством, что придает резинам более высокую стойкость против теплового старенияпо сравнению с сернистыми соединениями. В то время как для сернистых резиндопускается рабочая температура +55оС, для тиурамовых резин она повышается до+65оС, а при наличии свинцовой или поливинилхлоридной оболочки даже до +80оС.Если необходимо на медную жилу кабельного изделия нанести обычную резиновуюизоляцию, то медь предварительно покрывается разделительным слоем олова либодругого металла, не подверженного влиянию серы, или бумагой.При высокой степени вулканизации в структуре молекулы каучука почтиполностью исчезают двойные связи и получается твердый электроизоляционныйматериал, называемый эбонитом.
Эбонит содержит от 30 до 35% серы, отличаетсявысокой твердостью, не эластичен, имеет малую холодостойкость. Относительноеудлинение перед разрывом для технических резин составляет 150-500%, а для эбонита- 2-6%. Выпускают эбонит в виде прутков и трубок, которые хорошо поддаютсямеханической обработке. В электротехнической промышленности эбонит применяетсякак материал, имеющий конструкционное и электроизоляционное значение.С и н т е т и ч е с к и й к а у ч у к (СК) широко применяют помимо натуральногокаучука, особенно в кабельной промышленности. Резины для защитных оболочеккабелей изготовляются исключительно на основе СК, а в изоляционных смесях болееполовины НК заменяют на СКБ у т и л о в ы й к а у ч у к (бутилкаучук) получают совместной полимеризациейизобутилена с небольшим количеством изопрена или бутадиена.
Бутилкаучукотличается более высокой стойкостью, чем натуральный, к тепловому старению.Резины на основе бутилкаучука отличаются влагостойкостью и хорошимиэлектроизоляционными свойствами, имеют более высокую озоностойкость, чем резинына основе НК, что определяет их применение для изготовления резиновой изоляции,работающей при относительно высоких температурах и высоких напряжениях.
Кнедостаткам бутилкаучука относятся значительные остаточные деформации прирастяжении и сжатии.Х л о р о п р е н о в ы й к а у ч у к получают полимеризацией хлоропрена. Внашем отечестве этот каучук выпускался под названием «наирит», за рубежом «неопрен». Химическое строение хлоропренового каучука обусловливает его весьмаценные специфические свойства из-за присутствия атомов хлора в молекулехлоропрена, который, является полярным диэлектриком и обладает невысокимиэлектроизоляционными свойствами, но в то же время имеет высокую стойкость кдействию масла, керосина, бензина. Резины на основе этого каучука имеютзначительно более высокую стойкость против действия озона и большую устойчивостьк старению, чем резины на основе НК. С наличием хлора связано и другое свойствохлоропренового каучука - негорючесть.98Стойкость наиритовых резин к нефтепродуктам выгодно используется в кабелях,эксплуатируемых при буровых и разведочных работах.
Негорючие резины используютсяв кабелях, предназначенных для работы в шахтах и пожароопасных помещениях.Недостаток хлоропренового каучука и резин на его основе - низкиеэлектроизоляционные характеристики, повышенная влагопроницаемость, низкаяхолодоустойчивость, резкое снижение прочности и относительного удлинения приповышении температуры.К р е м н и й о р г а н и ч е с к и е к а у ч у к и в основе каркаса молекулы имеютполисилоксановую цепочку. Для получения резиновых смесей на основекремнийорганического каучука к нему добавляют наполнители – кремнекислоту (белаясажа) и диоксид титана и вулканизующий агент – пероскид бензоила. Резины на основекремнийорганических каучуков обладают высокой нагревостойкостью.
Длительнаярабочая температура 250оС, разложение полимера наступает при 400оС. К числупреимуществ кремнийорганических резин относится их высокая холодоустойчивость и высокиеони сохраняют гибкость при температуре от - 70 до 100оСэлектроизоляционные свойства.Недостатками кремнийорганических каучуков и резин на их основе являютсяневысокие механические свойства, малая стойкость к растворителям и дороговизна.В кабельных изделиях находят применение кремнийорганические резины марокК-69, К-1520, К-673, К-69ТКлеиКлеи - вещества или смеси веществ, применяемые для прочного соединения,склеивания различных материалов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
