НАЙЛОН.

| |

| - (СН₂) ₆ - NH - CO - (CH₂) ₄ - CO - NH - |

| |n

ПОЛІФЕНІЛСИЛОКСИД - Дуже нагрівостійкий але крихкий матеріал.

| | t⁰Сроб = + 300⁰С - 270⁰С

| - С₆Н₄ - О - |σр = 70 МПа; σсж = 280 МПа;

| | ntgδ = f(F) = 0.002 - 0.008.

Вищенаведені речовини мають відносно високу гігроскопічність, легко деформуються під дією температури. Старіють під чинністю світла, вологи, термоударів.

ПОЛІІМІДИ: t⁰Сpаб = -190 +280⁰С Є хімічні стійкі, не розчинюються в більшості розчинів, на них не діють розбавлені кислоти, луги, перегрітий паp.

Ці діелектрики одержують в наслідок реакції поліконденсації пірамеїнові кислоти і деяких ароматичних сполучень - діамінів. На їх основі виготовляються емаль лаки для емалювання дротів d=0.1-1.3 мм (пнетімід)

Характеристики:

σp=1200 кг/см²; rv =10¹⁵ Ом*м; Eпp=150кВ/мм.

Їх недолік велика гігроскопічність 1% H₂O за t = 24 години при t⁰С =20⁰С, тому дроти з цією ізоляцією пропитують водостійкими і нагpівостійкими лаками.

Переробку поліімидів в вироби здійснюють литтям і пресуванням при t⁰С =350-400⁰С, а отримані речовини володіють доброю радіаційною стійкістю при використанні в пластмасі, володіють низькою гигpоскопічністью 0.87% при нагріванні в течії 24 годин, в воді.

ІV.1.3.3. Синтетичні смоли.

Синтетичні смоли, які випускаються, бувають:

§ феноло - формальдегидні;

§ крезоло - формальдегидні;

§ карбомідо - формальдегидні;

§ аніліно - формальдегидні;

§ меламіно -формальдегидні;

§ феурфурольні;

§ кремнійорганічні;

§ поліефірні;

§ новолачні.

§ епоксидні смоли.

ФЕНОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНІ смоли - виготовляють нагріванням у закритому казані водяного розчину Фенолу (H₅C₆ - ОН), або Крезолу (H₃C-C₆H₄-OH) з ФОРМАЛЬДЕГИДОМ (Н₂СO) менш 1 моля формальдегіду на 1 моль фенолу.

В наслідок реакції виходить речовина =>БАКЕЛІТ, яка в залежності від температури варення має три стадії:

КРЕЗОЛО-ФОРМАЛЬДЕГИДНІ смоли - мають менше виразливі полярні властивості, відносно попередніх. (СH₃-С₆Н₄-ОН)

КАРБАМІДО-ФОРМАЛЬДЕГИДНІ смоли - одержують поліконденсацією формальдегіду з карбамідом (NН₂)₂CO і його похідними. Володіють високої крекінгостійкістю і здатністю клеїти. Використовуються для виробництва пластичних мас, лаків, клеїв і т.д..

АНІЛІНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНІ смоли - одержують реакцією формальдегіду з аніліном (С₆Н₅-NH₂). Матеріал менше гігроскопічний завдяки заміні -OH- менш полярною групою -NH₂-.

МЕЛАМІНО-ФОРМАЛЬДЕГИДНІ смоли - одержують поліконденсацією формальдегіду з меламіном (С₃H₆N₆) і його похідними. Володіють високої крекінгостійкісю і здатністю клеїти. Використовуються для виробництва пластичних мас, лаків, клеїв і т.д..

ФЕУРФУРОЛЬНІ смоли

КРЕМНІЙ-ОРГАНІЧНІ смоли - використовують для виготовлення пластмас.

t⁰Сраб = 300⁰С

ПОЛІЕФІРНІ, або ГЛИФТАЛІЄВІ смоли одержують реакцією поліконденсації багатоатомних спиртів і органічних кислот (гліцерин - фталієивий ангідрид). Володіє високою здатністю клеїти і стійкістю до розрядів. Застосовується як клеєна основа просочувальних і покривних лаків, а також для клеєння слюди при виробництві міканітів і мікалент.

Властивості:

НОВОЛАЧНІ смоли одержують реакцією поліконденсації фенолу з формальдегідом при нестачі останнього (100 кг фенолу - 27 кг формальдегіду) + 15% уротропіну (CH₂)₆N₄. Як каталізатор HCl. Речовина виглядає як густа маса світлокоричневого кольору. Вона розчиняється в ацетоні і етиловому спирті.

Властивості:

ЕПОКСИДНІ смоли - являють сиропи рідини, жовтого, або світло-коричневого воляру. В готовому виді низькомолекулярна речовина. Одержують реакцією поліконденсації при взаємодії епіхлоргидриду гліцерину з дифініл - пропаном (діаном).

| |

| ___ СН3 СН3 ___ |

| / \ | | / \ |

-СН2-СН-СН2-О - - С - . . . - С - - О -СН2-СН-СН2-

\ / | \___/ | | \___/ | \ /

О | СН3 СН3 | О

| |n

У якості отверджувача застосовуються ангідриди малеїнової і фталієвої кислот. В основі структури лежить епоксі група.

CH₂-CH

\ / - епоксі група.

О

При прийманні твердого стану володіють великою механічною міцністю і водостійкістю.

Властивості:

ІV.1.3.4. Природні смоли.

КАНІФОЛЬ - склообpазна речовина, яку одержують переробкою живиці - соку хвойних дерев. Після відгону з живиці води утворюється - каніфоль. До складу якої входять кислоти: абієтинова, колофеїнова, ефірні олії і т.д. При нагріванні каніфолі разом з металами, або їх окислами, одержують солі, які називаються резинити. Каніфоль розчиняється в нафтових оліях і інших рідких вуглеводоpодах, pослинних оліях, скипидарі.

Характеристики:

Е=f(to*c)

На повітрі каніфоль окислюється. Розчиняється в багатьох розчинниках. У розчиненому виді застосовується у нафтових оліях, при виготовленні пpопиточних і заливальних кабельних компаундів; pезиноти служать сикативами для масляних лаків.

У електроніці застосовуються в якості загустивачів олій компаундів, а також сикативів - речовин, прискорюючих процеси висихання Маслових лаків.

ШЕЛАК - продукт життєдіяльності комах, які перероблюють сік тропічних дерев і виділяють напливи сирої смоли, що містить 85% шелаку, 8% воску, 7% фарбуючих речовин. Добувається в тpопічних станах Південної і Південно-Східній Азії.

Технологія: Сирець попитують в гарячій воді і сушать, потім плавлять і фільтрують. Речовина має вид крихкої лусочки.

Характеристики:

Добре розчиняється у спиртах, мінеpальних оліях, ефіpах. Виготовлення на його основі що клеять спиртових лаків.

При боргом нагpіванні шелак запікається, стає неплавким і нерозчинюється. Увозиться з Індії.

КОПАЛИ - тугоплавкі смоли з характерним блиском, великий твердістю і порівняно важким розчиненням.

Їх добувають:

§ як копалини - це продукти розчинених раніше смолоносній деревини;

§ як смоли нині зростаючих дерев в тропіках.

КОПАЛИ - застосовують як добавки до масляних лаків, для збільшення твердості плівки покpитя. Розшуканий копал - янтар добувають на збережі Балтійського моря. Його рідко застосовують для виготовлення введень у пристрої, де необхідно високий опор.

Питання перевірки знань:

- Що таке полімер?

- Коло влаштування полімерів у електротехніці?

- Перелікувати загальні технології їх отримання?

- Хімічні способи утворення полімерів?

- Загальне значення застосування полімерів у промисловості?

- З'ясувати вплив типу полімеру на електричні характеристики?

- Полістирол його види, коло влаштування?

- Поліетилен його види, коло влаштування?

- Поліхлорвініл його види, коло влаштування.?

- Фторопласти їх склад, загальні властивості, види та влаштування?

Джерела:

Л1-стр. 227-239

Л2-стр. 120-148

Л3-стр. 153-175

Тема ІV.1.4. Пластичні маси.

ПЛАН

ІV.1.4.1. Поняття про пластмаси, основні компоненти.

ІV.1.4.2. Класифікація пластмас.

ІV.1.4.3. Шарові пластмаси, характеристика, основні властивості.

ІV.1.4.4. Плівкові матеріали, характеристика, основні властивості.

ІV.1.4.5. Каучукоподібні термопласти.

IV.1.4.1. Поняття про пластмасу, основні компоненти.

Пластмаса має здібність під впливом зовнішнього тиску (з нагріванням) утворювати певну форму - відповідну прес-формі. Пластмаса в електротехніці застосовують в якості електроізоляційних, а також конструкційних матеріалів. Пластмаси мають високу електроізоляційну стійкість і механічну тривкість і легкість. Щільність їх коливається в межах: r=(0.9¸1.8)Мг/м3

Пластмаса складаються з декількох компонентів:

- ЗВ'ЯЗУЮЧЕ - органічний полімер, здатний деформуватися під впливом тиску.

§ Наприклад: влаштовуються неорганічний полімер - скло в мікалексі, Азбоцемент в цементі.

- НАПОВНЮВАЧ - тривко зчеплюючийся з пов'язуючою речовиною - може бути порошком, волокнуватим, листовим: (кам'яне борошно, деревинне борошно, бавовняна азбестове або скляне волокно, слюда, папір, тканина) він істотно здешевлює пластмасу.

- ПЛАСТИФІКАТОР - вводиться для надання пластичності деталі.

- БАРВНИК - вводять для надання певного кольору деталі.

- СТАБІЛІЗАТОР - речовина сприятлива тривалому збереженню основних властивостей одержуваного виробу.

Особливості технології виготовлення визначаються пов'язуючим компонентом. Більшість пластмаси пресуються гарячим засобом.

IV.1.4.2. Класифікація пластмаси.

В залежності від фізико-хімічної природи пластмаси поділяють на:

Ø ТЕРМОПЛАСТИЧНІ (теpмопласти), які після нагрівання дозволяють багаторазове перетворення в форми. Теpмопласти - виробляються, на основі полівІнилових і поліамідних смол і ефірів. Стійкі до безлічі активних серед.

§ Характеристики: σ_Р=50МПа; (Dl/l)=50%; tМАРТ.=650С; rV=5*10¹⁵Ом*м; rS=10¹⁴Ом*м; tgδ=0.01¸0.05; ε=3.2-4.0 .

Ø ТЕРМОРЕАКТИВНІ (реактопласти), після першого нагрівання переходять в неплавкий стан. Реактопласти - виробляються, на основі фенолфоpмальдегідних,, каpбомідних і ін. Термореактивних смол.

§ Характеристики:σ_Р=30МПа; σ_СЖ=150МПа; tМАРТ.=1880С; rV =5*10¹⁰Ом*м; tgδ=0.09.

Технологія виготовлення виробів складається з:

§ пресування;

§ лиття;

§ зварювання і клеєння.

Ø при ПРЕССУВАННІ застосовують прес-порошок і таблетки.

§ Порошок в сухому виді утримує пластмасу в сумнішу наповнювача і пов'язуючого в сухому виді. В розчиненому виді лаковий засіб з попереднім пpопитуванням наповнювача розчином зв’язки у розчиннику, що забезпечує більшу твеpдість.

§ Таблетування - для точного дозування прес-порошку, заздалегідь пресують при невеликому тиску.

Ø при ЛИТТІ - матеріал пом’якшують поза прес-форми, після цього утискують в прес-форму плунжером.

Ø при ЗВАРЮВАННІ і КЛЕЄННІ деталей з пластмаси застосовують струмінь гарячого повітря або СВК.

IV.1.4.3. Шарові пластмаси, характеристика, основні властивості.

В якості наповнювача використовується листовий матеріал. Якщо - папір, то матеріал називається ГЕТИНАКС, а якщо тканина, то ТЕКСТОЛІТ. В залежності від типу тканин і паперу матеріал може мати в назві приставки: АЗБО; СКЛО і т. ін.

Ø ГЕТИНАКС - в даному матеріалі в якості наповнювача використовуються листи пропитаного паперу товщиною S=(0.1¸0.12)мм. В якості пов’язуючого використають лаки.

Технологія виготовлення:

Листи збирають в пакет, певної ваги і сушать приt=(150¸165)0С під тиском Р=1МПа 5 хвилин. Отриманий матеріал охолоджують пропусканням води крізь сталеві листи преса. Товщина пакету досягає товщини S=50мм.

Матеріал випускають наступних модифікацій:

§ I-V - для частоти 50Гц;

§ I-II - висока механічна тривкість;

§ III-IV - підвищена стійкість до вологи;

§ V-1, V-2 - підвищена електрична тривкість;

§ VI-VIII - для високої частоти.

Робоча температура tРОБ. =(-65...+105)0С. Іскростійкість дуже низька. EПР.=40МВ/м.

Ø ТЕКСТОЛІТ - в даному матеріалі в якості наповнювача використовується бавовняна тканина. В якості пов’язуючого використають бакелітову, епоксидну і фенол - формальдегідну смоли.

Матеріал випускають наступних модифікацій

§ А, Б, Г - на основі бязі і міткалю;

§ ВЧ - для високої частоти.

§ Робоча температура tРОБ.=(-65...+185)0С.

Основні МОДИФІКАЦІЇ даних матеріалів.

· АЗБОГЕТИНАКС і АЗБОТЕКСТОЛІТ - являє шарову пластмасу, отриману пресуванням азбестового паперу або тканини, які пропитані бакелітовою смолою.

· СКЛОТЕКСТОЛІТ - наповнювач без лугова тканина. Зв'язуюча речовина - фенол формальдегідна смола. Марки - СТ, СТБ.

Якщо пов'язуюча речовина - кремнійорганічна смола, марки - СТК, СТВК.

Характеристики: tРОБ.=2000С; rV=5*10¹⁵Ом*м; rS=10¹⁴Ом*м; tgδ=0,002¸ 0.004; EПР.=(10¸35)кВ/мм.

· ТЕКСТОГЕТИНАКС - папір, а обабіч шари бавовняна. тканина.

· БАКЕЛИТОВІ (ГЕТИНАКСОВІ) трубки.

ІV.1.4.4. Плівкові матеріали, характеристика, основні властивості.

Являють собою гнучкі плівки і стрічки, які одержуються з полі-діелектриків:

§ поліетилену;

§ полістиролу;

§ політетрафторетилену - 4;