ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Полимеры из "Конструкционные и электротехнические материалы " Полимеры получают из мономеров — веществ, каждая молекула которых способна образовывать одно или несколько составных звеньев. Так как полимеры представляют собой смеси молекул с различной длиной цепи, то под молекулярной массой полимера понимают ее среднее статистическое значение. Молекулярная масса полимеров может достигать значений в несколько миллионов. [c.201] Полимеризацией называют реакцию образования полимера и.ч молекул мономера без выделения низкомолекулярных побочнмх продуктов. При этой реакции в мономере и элементарном звене но-лимера соблюдается одинаковый элементный состав. [c.202] Поликонденсация — реакция образования полимера из мономеров с выделением низкомолекулярных веществ (воды, спирта и др.). Элементный состав полимерной молекулы отличается от элементного состава полимерной молекулы. [c.202] Полимеры делят на два типа — линейные и пространственные -в зависимости от пространственной структуры макромолекул. В линейных полимерах макромолекулы состоят из последовательности повторяющихся звеньев с большим отношением длины молекулы к ее поперечным размерам. Макромолекулы пространственных полимеров связаны в общую сетку. [c.202] Термопластичные полимеры (термопласты) получают на основе полимеров с линейной структурой макромолекул. При нагревании они размягчаются, а при охлаждении затвердевают. При этом процессе не происходит никаких химических изменений. Для электрической И.ЗОЛЯЦИИ термопласты применяются в основном в форме нитей или пленок, получаемых из расплавов. Способность к формованию и к растворению в подходящих по составу растворителях сохраняется у них и при повторных нагревах. [c.202] Термореактивные полимеры получают из полимеров, которые при нагревании или при комнатной температуре вследствие образования пространственной сетки из макромолекул (отверждения) переходят в неплавкое и нерастворимое состояние. Этот процесс является необратимым. [c.202] В стеклообразном состоянии полимеры обладают хрупкостью. Температура, при которой в процессе нагревания полимер приобретает эластичность, называют температурой стеклования (Тс). При более высоких температурах материалы обладают большой упругой деформацией и находятся в высокоэластичном состоянии. Полимеры, находящиеся в высокоэластичном состоянии в широком интервале температур, называются эластомерами или каучуками. Если нагревать полимер, находящийся в высокоэластичном состоянии, до температуры текучести Т.г, то материал переходит в вязкотекучее состояние. [c.203] В этом состоянии материал обладает необратимыми пластическими деформациями. Все перечисленные стадии материал проходит при понижении температуры. Обычно эти физические состояния выявляют по зависимости деформация температура (рис. 6.3). [c.203] Кристаллические полимеры обычно содержат как кристаллическую, так и аморфную фазы. Многие свойства полимеров зависят от соотношения аморфной и кристаллической фаз — степени кристалличности. [c.203] Совокупность характеристик, определяющих поведение полимеров в электрическом поле ( пр. ( и, Р.,, и tg 6), в значительной мере зависит от полярности звеньев макромолекул, наличия остаточных реакционноспособных (функциональных) групп и различных примесей и изменяется от температуры, частоты, амплитуды внешнего электрического поля. Диэлектрические свойства полимеров связаны с их строением, молекулярной структурой и зависят от температуры. [c.203] Значения tg S зависят от химического строения, структуры полимера. Низкомолекулярные примеси и, в частности влага, включения пузырей воздуха, пыль, частицы низко- и высокомолекулярных веществ могут привести к появлению дополнительных максимумов в температурной зависимости tg б. Значения tg б для неполярных полимеров лежат в пределах от IQ- до 10 . Вблизи и выше Те возможен рост tg б при повышении температуры, что обусловлено повышением ионной проводимости полимера. Значения tg б полярных полимеров в сильной степени зависят от частоты и температуры, что ограничивает их применение при высоких частотах. [c.204] Электрическая прочность с повышением температуры резко снижается в области для аморфных и T ,j, для кристаллических полимеров. Полярные полимеры имеют более высокую пр. чем, неполярные, в области комнатных более низких температур. [c.204] Нагревостойкость полимерных материалов. Длительная рабочая температура линейных полимеров, за исключением фторсодержащих и полифенилов, не превышает 120 °С, особенно нагревостойки кремнийорганические и некоторые другие элементоорганические полимеры, длительная рабочая температура которых достигает 180—200 °С. Высокую устойчивость к действию повышенной температуры проявляются полимеры пространственного строения. [c.204] Природные смолы. К числу природных смол, имеющих значение в электроизоляционной технике, относятся шеллак, канифоль (гарпиус) и янтарь. Природные смолы представляют собой органические соединения в основном растительного и биогенного происхождения. При нагревании природные смолы размягчаются и плавятся. В воде природные смолы нерастворимы, а в спирте, эфире, жирных и эфирных маслах и других органических радтворителях растворимы. [c.204] Ш 6 л л а к представляет собой прол укт жизнедеятельности некоторых насекомых на ветвях тропических деревьев. Он хорошо растворим в спирте, почти нерастворим в бензине и бензоле, плавится при 80 °С, при длительном нагревании переходит в неплавное и нерастворимое состояние. По диэлектрическим свойствам шеллак относится к слабополярным диэлектрикам. Шеллак применяется в электротехнике главным образом в виде спиртового раствора для изготовления клеящих лаков, для слюдяной изоляции, а также для лакировки деталей. [c.205] Канифоль — хрупкая смола, получаемая из смолы (жив1 -цы) хвойных деревьев. Она растворяется в спирте, бензине, бензоле, нефтяных и растительных маслах и в других растворителях, в воде нерастворима. По диэлектрическим свойствам канифоль может быть отнесена к слабополярным диэлектрикам. Применяется для изготовления лаков и компаундов, используемых в электрической изоляции, добавляется к нефтяному маслу при пропитке бумажной изоляции силовых кабелей, в большом количестве применяется как составная часть многих электроизоляционных смол, в частности фенолоформальдегидных и полиэфирных. [c.205] Янтарь — ископаемая смола растений с температурой плавления выше 300 С не растворяется почти ни в каких растворителях, растворяется после расплавления в скипидаре, сероуглероде, бензине, маслах. Янтарь — слабополярный диэлектрик с высоким значением удельного сопротивления р., = 10 Ом, которое мало за-,нисит от влажности. Применяется ограниченно из-за дороговизны, главным образом в электроизмерительных приборах, в которых требуется высокое значение сопротивления изоляции. [c.205] Синтетические полимеры. Линейные неполярные полимеры. К неполярным полимерам с малыми диэлектрическими потерями относятся пол иэтилен. полистирол, политетрафторэтилен. Мономерные звенья макромолекул этих полимеров не обладают дипольным моментом. Эти полимеры имеют наибольшее техническое значение из материалов, получаемых полимеризацией. [c.205] Полиэтилен (ПЭ) получают при высоком, среднем и низком давлении полимеризацией этилена в присутствии катализаторов. [c.205] Полиэтилен — кристаллизуюш,ийся полимер, степень кристалличности которого при комнатной температуре достигает 50—90 % в зависимости от способа получения. От других термопластов отличается весьма ценным комплексом свойств. Для полиэтилена характерны высокая прочность, стойкость к действию агрессивных сред и радиации, хорошие диэлектрические свойства, нетоксичность. [c.205] Вернуться к основной статье