ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Органические диэлектрики из "Материалы в радиоэлектронике " Некоторые из органических диэлектриков представляют собой низкомолекулярные неполимеризующиеся вещества, молекулы которых состоят из сравнительно небольшого числа (до нескольких десятков или сотен) атомов таковы, например, конденсаторное масло, вазелин, церезин. Однако наибольшее количество практически применяемых органических электроизоляционных материалов относится к высокомолекулярным соединениям, т. е. является веществами с чрезвычайно большими молекулами, содержащими иногда многие тысячи атомов. Молекулярный вес таких веществ доходит до 10 , а геометрические размеры молекул могут быть настолько велики, что растворы этих веществ по свойствам начинают приближаться к коллоидным системам. К высокомолекулярным соединениям принадлежат многие смолы, целлюлоза и ее производные, шелк, каучук и т. п. [c.136] Как было указано в 3, по химической природе многие из высокомолекулярных соединений представляют собой полимеры, т. е. вещества, молекулы которых получаются при соединении друг с другом большого числа молекул более простых по составу веществ, так называемых мономеров. Реакция образования полимеров из мономеров носит общее название полимеризации. [c.136] Полимеры представляют собой смеси веществ с различной степенью полимеризации, так что практически можно говорить лишь о средней степени полимеризации. Для полистирола средняя величина п может доходить до 6000 полимер (СвН8)бооо имеет молекулярный вес 624 ООО (молекулярный вес мономера — стирола 8Hg — составляет 104). [c.137] Процесс полимеризации может быть значительно ускорен различными факторами (повышение температуры, освещение, присутствие катализаторов, радиоактивное облучение и т. д.). [c.137] Понятно, что в случаях, подобных полимеризации стирола, когда молекулы полимера образуются из одинаковых молекул мономера, причем все их атомы полностью входят в состав молекул полимера, органический элементарный анализ полимера дает тот же процентный состав, что и для мономера. Но могут быть и более сложные случаи полимеризации таковы совместная полимеризация нескольких мономеров различного состава и п о л и к о н де н с а ци я, т. е. полимеризация, связанная с перегруппировкой атомов полимеров и выделением из сферы реакции воды или других низкомолекулярных веществ. [c.137] По строению молекул полимеры делятся (см. 3) на два класса — линейные и пространственные полимеры. [c.137] У линейных полимеров отношение длины молекулы к ее поперечным размерам чрезвычайно велико и может быть порядка 1000 так, молекула полистирола с л = 6000 имеет длину около 1,5 10 см при поперечнике 1,5 10 см молекулы каучука и целлюлозы имеют длину (4-н8)- 10 см при поперечнике (3- -7,5)- 10 см. [c.137] Молекулы пространственных полимеров развиты в пространстве в разных направлениях, так что они имеют более компактную форму, чем молекулы линейных полимеров. [c.137] Легко понять основную закономерность, которая определяет образование линейных или же пространственных полимеров. Если молекулы мономеров имеют только по две реактивные точки, т. е. две валентности, способные освобождаться и соединяться с другими молекулами, то в результате полимеризации получится линейный полимер — цепочка, не могущая иметь никаких разветвлений. Это мы видели на примере стирола, молекула которого имеет две реактивные точки. Если же объединяются мономерные молекулы, из которых хотя бы часть имеет три (или более) реактивные точки, то возможно получение разветвленного строения, свойственного пространственным полимерам. [c.137] Между свойствами линейных и пространственных полимеров имеются существенные различия. [c.138] Линейные полимеры в большинстве случаев способны растворяться в подходящих по составу растворителях пространственные полимеры с трудом поддаются растворению, а многие из них практически нерастворимы. В связи с этими свойствами, линейные полимеры в практике называют термопластичными материалами, а пространственные — термореактиБНыми. [c.138] Линейные полимеры могут иметь аморфное или кристаллическое строение. В первом случае молекулы расположены беспорядочно, и полимер может быть жестким или эластичным. [c.138] При кристаллическом строении наблюдается частично упорядоченное расположение молекул это может быть в материалах при низких температурах, а в некоторых соединениях и при нормальной температуре. [c.138] Гигроскопичность и электрические свойства полимеров зависят от их состава и строения. Вещества с несимметрично построенными звеньями полимерных молекул являются дипольными и обычно обладают известной гигроскопичностью, невысокими или средними электрическими характеристиками. Высокомолекулярные углеводороды с симметрично построенными молекулами практически нейтральны или слабо-полярны, гигроскопичность их ничтожно мала, а потому они имеют малое значение тангенса угла диэлектрических потерь и низкую электропроводность. [c.139] Высокомолекулярные соединения — линейные или пространственные полимеры, при всем разнообразии их происхождения и свойств, характеризующиеся сходным строением и некоторыми общими физическими свойствами, получили название искусственных смол. [c.139] Большая часть практически применяемых полимеризационных смол принадлежит к термопластичным веществам. Конденсационные смолы бывают как термореактивными (например бакелит и глифталь), так и термопластичными (например новолак и полиамидные смолы). [c.139] Конденсационные смолы при их использовании для целей электрической изоляции проявляют общий недостаток, выражающийся в том, что при отвердевании они выделяют воду или другие летучие вещества, остатки которых в смоле увеличивают ее электропроводность. Кроме того, молекулы конденсационных смол содержат полярные группы, что повышает их угол диэлектрических потерь и гигроскопичность полимеризационные же смолы могут быть и неполярными (например полиэтилен, полистирол). [c.139] В настоящее время ведутся работы по синтезу и изучению ряда новых металлоорганических соединений, предназначенных для работы при температурах 500 — 650° С. [c.139] Вернуться к основной статье