Полімерні матеріали, електротехніка
полімерні матеріали
До полімерних матеріалів, одержуваних синтетичним (хімічним) шляхом, відносяться синтетичні смоли, каучуки і гуми, волокна і пластичні маси, деякі клеї, лаки, фарби, шпаклівки та герметики. Назву свою полімерні матеріали отримали від вихідного хімічної сполуки (мономера), використовуваного для синтезу полімеру, з приставкою «поли». Наприклад, з етилену (мономера) утворюється поліетилен, з стиролу - полістирол, з хлорвінілу - поліхлорвініл і т. Д.
Полімерні матеріали в основному поділяють на три групи: термопласти, шаруваті пластики і пластичні маси.
Термопласти. Структура термопластів не змінюється при нагріванні, що викликає перехід з твердого стану в пластичне, тому їх можна неодноразово переробляти. До цієї групи відносять поліетилен, поліпропілен, поливи-нілхлоріда, полістирол, полиформальдегид, поліакрилати, поліаміди, фторосодер-жащие (фторопласт 3 і фторопласт 4) і ін. За винятком фторопластов, всі інші термопласти піддаються зварюванні і склеюванні. Реактопласти - це полімери, які під дією температури спочатку переходять у пластичний, а потім в тверде неплавкое і нерозчинний стан. При повторному нагріванні такі полімери не переходять у пластичний стан, а залишаються твердими і при подальшому підвищенні температури розкладаються. До цієї групи належать фенопласти, амінопласти, анілінопласти, епоксідопласти, сіліконопласти, уретан-пласти і ін.
Шаруваті пластики. У цю групу входить велика кількість матеріалів, що складаються з листових волокнистих наповнювачів і полімерів, що просочують наповнювачів і складів, що склеюють окремі листи в багатошарові пластики. Шаруваті пластики використовують, головним чином, для виробництва листових електроізоляційних матеріалів різних розмірів і товщини, а також виробів зі складною конфігурацією поверхні. До цієї групи відносять гетинакс, текстоліт, асбестотекстоліт, древеснослоїстиє пластинки і ін.
Гетінакс виготовляють з паперу і бакеліта. Папір покривають шаром бакелітовій лаку, складають у кілька шарів і пресують під високим тиском при підвищеній температурі. Під впливом нагрівання бакелит переходить в неплавкое і нерозчинний стан. При цьому отримують твердий і міцний листовий матеріал з високими ізоляційними властивостями, який добре піддається механічній обробці (ріжеться, пиляється і свердлиться). Гетінакс знаходить широке застосування при виготовленні деталей електричних апаратів, які потребують надійної ізоляції і міцності (ізоляційних стійок і пр.).
Текстолит виготовляють подібно гетинаксу, але підставою служить не папір, а тканину. Текстолит ще більш міцний, ніж гетинакс. Деякі його показники (наприклад, зносостійкість при терті) вище, ніж у металів, тому в ряді випадків текстолит застосовують для виготовлення таких деталей, як шестерні, вкладиші і т. Д.
Особливо високими нагревостойкостью і ізоляційними властивостями володіє стеклотекстолит, виготовлений на основі скляної тканини.
Для виготовлення друкованих плат електронної апаратури застосовують фольги-ний гетинакс і склотекстоліт. Це шаруваті пластики, облицьовані з одного або двох сторін мідною оксидированной фольгою, що наноситься при пресуванні зібраних пакетів просоченого паперу або склотканини із застосуванням клею. У деяких випадках використовується хромована фольга або нікелева фольга.
Пластичні маси. Матеріали, виготовлені на основі синтетичних і природних .полімеров, називають пластичними масами, причому полімер визначає їх основні властивості. До складу пластмаси, крім полімерів, входять наповнювачі, пластифікатори, барвники і стабілізатори.
Наповнювачі істотно впливають на діелектричні властивості, водопоглоще-ня і теплостійкість пластмаси. Вони бувають органічного і мінерального походження. За своєю структурою наповнювачі можуть бути порошкоподібні (деревне борошно, кварцова борошно, слюда, каолін, тальк, графіт, металеві порошки, сажа та ін.), Волокнисті (азбест, деревна крихта, мелкокрошенная папір, вичіски бавовни, скляне волокно і ін.) і листові або шаруваті (папір, деревне шпон, бавовняна тканина, скляні та азбестові тканини).
Пластифікатори надають велику еластичність пластмас, збільшують їх відносне подовження і знижують тимчасовий опір розриву. Барвники дають можливість отримати необхідну забарвлення пластмаси і декоративний вигляд. Стабілізатори зберігають необхідні властивості пластмаси в процесі експлуатації, оберігаючи її від розкладання під впливом тепла і сонця.
У ряді випадків пластмаса виготовляється з чистого полімеру без будь-яких наповнювачів. До їх числа належать: органічне небитке скло (полі-метилметакрилат), вініпласт (листовий матеріал з хлорвінілу), поліетилен, полістирол, поліаміди та ін. В цих випадках поняття пластмаси та полімеру однакові. Пластмаси виготовляють в особливих формах шляхом пресування при великому тиску і високій температурі. При цьому виходять абсолютно готові, які не потребують подальшої обробки виробу. Якщо в пластмасових виробах повинні бути укріплені деталі з інших матеріалів (наприклад, металеві шпильки, втулки і т. Д.), То їх запресовують при виготовленні деталей.
З ізоляційних пластмас найбільшого поширення набули винипласт (пластмаса з хлорвінілу), гетинакс (спресована папір, просочена фено-пластовими смолами) і стеклотекстолит (скляна тканина, просочена синтетичними смолами) і ін. Їх виготовляють у вигляді листів, циліндрів і фасонних виробів.