ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Твердые поликонденсационные диэлектрики из "Радиоматериалы и радиодетали " Поликонденсационные полимерные диэлектрики получают в результате реакции поликонденсации. Поликонденсация — процесс образования высокополимерного вещества из молекул одного или нескольких низкомолекулярных веществ с выделением побочных продуктов реакции в виде воды, газообразных и других простых веществ. В этом случае элементарный состав получаемого полимера отличается от элементарного состава исходных мономеров. Другой характерной особенностью реакции поликонденсации является то, что она развивается ступенчато. На каждом этапе (ступени) реакции образуются промежуточные стабильные вещества — олигомеры. [c.42] Реакцию поликонденсации активируют с помощью вводимых катализаторов, выбираемых в зависимости от типа реакции. Так, если реакция сопровождается образованием воды, то выбирают катализатор с водоотнимающим свойством, например какую-либо кислоту. Катализатор берут в возможно наименьшем количестве, так как он загрязняет полученный диэлектрик, что ухудшает его электрические характеристики. Некоторые виды пол и конденсации могут протекать и без катализаторов. [c.42] Поликонденсационные диэлектрики в большинстве случаев представляют собой термореактивные вещества, т. е. не размягчающиеся при нагревании. Они имеют в большинстве случаев аморфную структуру, вследствие чего их называют смолами. Рассмотрим поликонденсационные диэлектрики, широко применяемые в радиотехнике. [c.42] Резольные смолы в конечной стадии производства представляют собой термореактивные вещества аморфного строения. Их получают в результате реакции поли конденсации фенола (или крезола) с альдегидами при участии щелочных катализаторов. [c.42] В результате первой ступени реакции образуется бакелитовая смола в первоначальной стадии А (олигомер). Это сиропообразная масса желтого цвета. В качестве побочного продукта реакции образуется вода, которую откачивают из реактора. Смолу просушивают под вакуумом при 6Э—70 С, а затем разливают в металлические противни. Охлажденная до комнатной температуры смола в стадии А представляет собой твердое хрупкое вещество, плавящееся при нагревании и растворяющееся в этиловом спирте и ацетоне. Измельченная до порошкообразного состояния она применяется в качестве связующего вещества в производстве пластмассовых изделий. [c.42] При дальнейшем нагревании бакелитовая смола из стадии А переходит в стадию В. В стадии В смола способна размягчаться при нагревании до 95° С, но уже не растворяется в растворителях. При последу-юш,ем нагревании до 120° С смола переходит в конечную стадию С. В этой стадии она состоит из трехмерных больших молекул и уже не способна плавиться и растворяться. [c.43] Это свойство бакелитовых смол и их клеящую способность i -пользуют в производстве термореактивных слоистых диэлектриков (гетинакса, текстолита, стеклотекстолита), применяемых в печатных платах. Подсушенную бакелитовую смолу в стадии А растворяют в этиловом спирте для получения бакелитового лака. При этом получают лак, содержащий 50—60% бакелитовой смолы. Лаком пропитывают волокнистые основы (бумагу, ткань), из которых методом горячего прессования и получают слоистые диэлектрики. [c.43] Для улучшения тех или иных свойств резольных смол часто проводят совместную поликонденсацию трех и более исходных мономерных веществ, например фенола, анилина и формальдегида. В этом случае образуется фенолоанилиноформальдегидная смола, отличающаяся повышенными электрическими характеристиками на высоких частотах. [c.43] Все резольные смолы в пластмассовых изделиях переводятся нагреванием в конечную стадию С, т. е. в неплавкое и нерастворимое состояние. Основные характеристики резольных смол в конечной стадии С плотность 1,25—1,27 г/см = 10 ч- 10 Ом-см е == 5 ч- 6 tg6 = 0,003 -i- 0,008 Е р = 20 ч- 25 кВ/мм. [c.43] Резольные смолы и изделия на их основе обладают стойкостью к влаге и минеральным маслам, но не стойки к электрическим искрам. Под действием даже слабых электрических разрядов поверхность отвержденных резольных смол и изделий из них легко науглероживается, т. е. создаются токопроводящие мостики между токоведущими частями Поэтому пластмассовые детали на основе резольных смол не рекомендуется применять там, где возможно образование электрических искр. [c.43] Новолачные смолы так же, как резольные, получают в результате реакции поликонденсации между фенолом (или крезолом) и формальдегидом, причем формальдегида берут в меньшем количестве, чем фенола. При этом применяют кислотный катализатор, чаще всего соляную кислоту. Полученная после сушки новолачная смола представляет собой густую массу коричневого цвета, которую в нагретом состоянии разливают в противни. В остуженном состоянии смола представляет собой хрупкое твердое вещество аморфного строения, хорошо растворяющееся в этиловом и метиловом спиртах и в ацетоне. [c.43] Характеристики отвержденных новолачных смол стоят на более низком уровне пэ сравнению с резольными смолами pJ,= 10 Ч--М0 Юм-см е = 6 7 tgб= 0,01 4-0,05 р = 10 Н- 15 кВ/мм водопоглощаемость 5—15%. Пониженный уровень электрических характеристик и повышенная водопоглощаемость позволяют использовать новолачные смолы главным образом для производства вспомогательных деталей в радиоаппаратуре (ручки, кнопки). Лучшие прессовочные материалы на основе новолачных смол используют для производства пластмассовых радиодеталей, применяемых на низких частотах. [c.44] При введении в жидкую эпоксидную смолу порошкообразных или жидких отвердителей в ней начинают протекать процессы сшивания (соединения) линейных молекул смолы в большие молекулы. Сшивание молекул происходит в области эпоксидных групп, в результате чего образуется твердое термореактивное вещество — эпоксидный прозрачный полимер с высоким уровнем электрических характеристик. Это свойство эпоксидных смол широко используют в радиопромышленности для герметизации различных узлов радиоаппаратуры. [c.44] До разработки эпоксидных отверждающихся составов (компаундов) радиодетали для защиты их от внешних воздействий (влаги и др.) заключали в стальные запаянные коробки. Это увеличивало габариты радиоаппаратуры, расход металла и повышало трудоемкость изделий. По новой технологии герметизируемые радиодетали размещают внутри стальной формы, которую заполняют жидкой эпоксидной смолой с введенным в нее отвердителем. После отверждения эпоксидной смолы образуется твердый блок, с которого снимают металлическую форму. [c.44] Лавсан (полиэтилентерефталат) — высокополимерный материал, получаемый в результате полию чденсацни терефталевой кислоты и этиленгликоля. Образующийся при этом полимер представляет собой прозрачную густую жидкость, которая при быстром охлаждении превращается в твердый прозрачный материал с аморфной структурой, устойчивой до 80° С. [c.45] При температуре выше 80° С аморфная структура лавсана переходит в кристаллическую. Лавсан с аморфной структурой обладает плотностью 1,38 г/см и температурой размягчения 232° С. Лавсан с кристаллической структурой обладает большей плотностью (1,42 г. см ) и имеет ярко выраженную температуру плавления (255—260° С). [c.45] Широко применяемые электроизоляционные лавсановые пленки получают из расплавленного лавсана методом экструзии с последующей вытяжкой в двух взаимно перпендикулярных направлениях. При это л пленка приобретает микрокристаллическую структуру, но остается прозрачной. После закалки при 180—200° С пленка обладает следующими характеристиками Зр = (1300 1700)-10 Н/м Ср = = 70 -н 120%, водопоглощаемость (за 7 суток при 25° С) не более 0,3% Рг, = 10 10 Ом-см е = 3,Р = (2 ч- 3)-10 Е р = 140 170 кВ/мм. [c.45] Лавсановая пленка выпускается толщиной 10, 20, 40, 50 и 60 мкм. Ее применяют в производстве конденсаторов и как основу лент для звукозаписи. В последнем случае расплавленный лавсан предварительно наполняют тонкодисперсным магнитным порошком. [c.45] Вернуться к основной статье