Materiale polimerice electroizolante și utilizarea lor

Cuvântul „polimer” provine de la „monomer”, înlocuind prefixul „mono” cu prefixul „poli”, adică „mulți”. Faptul este că în procesul de sinteză chimică, polimerii se obțin din monomeri: polietilenă - din etilenă, polistiren - din stiren, clorură de polivinil (PVC, clorură de polivinil) - din clorură de vinil (clorură de vinil) etc.

Deci ia-o cauciucuri si cauciucuri, rășini sintetice și textoliți, lacuri și adezivi, fibre și materiale plastice, materiale de etanșare, chituri etc. Polimerii sunt utilizați pe scară largă ca materiale electroizolante. Acestea vor fi discutate în continuare.

Toate materialele polimerice utilizate ca materiale electroizolante pot fi împărțite cu ușurință în patru tipuri în funcție de caracteristicile lor fizice caracteristice: termoplastice, termorigide, laminate și materiale plastice (plastice). Să ne uităm la fiecare tip de polimer separat.

Termoplastice

„Thermo” — căldură, „strat” — sculptat.Concluzia este că, chiar și atunci când sunt încălzite, structura materialelor termoplastice rămâne neschimbată, pur și simplu le transformă starea solidă într-una moale, din plastic și este ușor de procesat și reciclat.

Reprezentanți exclusivi ai termoplasticelor: clorură de polivinil, polietilenă, polistiren, polipropilenă, poliformaldehidă, poliamide, poliacrilați, fluoroplastice etc.

Din termoplastic, atunci când a trecut sub acțiunea temperaturii înalte într-o stare de curgere vâscoasă, puteți modela produse sau procesați în mod similar deșeurile termoplastice. Materialele termoplastice sunt ușor turnate și extrudate. În acest caz, nu există reacții de transformare a materialelor termoplastice, acestea pot fi prelucrate și modelate în mod repetat.

Un reprezentant tipic al unui produs termoplastic este banda izolatoare din PVC. Daca il incalzesti putin, se va inmuia, dar dupa racire va deveni din nou destul de gros. Banda izolatoare din PVC a fost întotdeauna populară printre profesioniștii în domeniul electricității.

Reactoplaste

Spre deosebire de termoplasticele pure, materialele plastice termorigide sunt polimeri care, prin acțiune termică, trec mai întâi într-o stare plastică vâscoasă, apoi într-o stare solidă insolubilă și insolubilă.

Dacă încercați să topiți din nou plasticul termorigid întărit, acesta nu va mai deveni aceeași vâscozitate, iar dacă veți continua să încălziți, acesta se va prăbuși ireversibil. Acest lucru se întâmplă deoarece prelucrarea termoreactivilor este însoțită de o reacție chimică ireversibilă, iar dacă produsul se formează, reformarea sa ulterioară este imposibilă.

Materialele plastice termorigide includ: materiale plastice amino, plastice siliconice, materiale plastice fenolice, materiale plastice epoxidice, materiale plastice uretanice, materiale plastice anilină și altele.Rășinile poliesterice și epoxidice, carburi și fenol-formaldehidă sunt baza celor mai comune materiale plastice termorigide. În general, materialele plastice termorigide sunt mai dure decât cele termoplastice și produsele lor conțin adesea materiale de umplutură precum negru de fum, cretă, fibră de sticlă etc.

Un exemplu de produs special termocontractabil este un tub termocontractabil sau un manșon termocontractabil. Polimerul tratat cu radiații se va micșora când este încălzit, dar nu îl veți putea desprinde înapoi. Astfel de tuburi sunt folosite pentru a izola produse electrice și fire.

Materiale plastice laminate

Laminatele includ o varietate de materiale, inclusiv materiale de umplutură cu fibre și polimeri impregnați cu materiale de umplutură și adezivi care transformă foile individuale în materiale plastice dense, cu mai multe straturi.

Materialele electroizolante ale foilor sunt fabricate în principal din materiale plastice laminate, deoarece este convenabil să se facă foi de grosimea și dimensiunea necesară, forma suprafeței necesare din ele.

Reprezentanți strălucitori ai materialelor plastice laminate - textolit, getinax, materiale plastice laminate cu lemn, materiale plastice laminate cu azbest etc.

Getinax are la bază bachelit și hârtie. Pe hârtie se aplică un strat de lac de bachelit, apoi hârtia este rulată în mai multe straturi, apoi trimisă sub o presă de înaltă presiune la temperaturi ridicate.

Efectul căldurii asupra bachelitei o transformă într-o stare nouă - insolubilă și insolubilă - rezultând un material durabil, cu duritate ridicată, cu proprietăți excelente de izolare electrică. În același timp, materialul este bine tăiat, găurit, tăiat - ușor de prelucrat.

Getinax este utilizat pentru fabricarea pieselor diferitelor produse electrice care au nevoie de izolație fiabilă, de exemplu rafturi izolante și șaibe. Înlocuind hârtia cu țesătură, nu mai primim getinax, ci textolit - un plastic laminat mai durabil, mai rezistent la uzură.

Textolitul depășește unele metale în ceea ce privește stabilitatea la frecare, nu este o coincidență că din el sunt uneori făcute angrenaje ale mecanismelor. Laminatul din fibră de sticlă este un material și mai durabil - țesătura de sticlă îl face rezistent la căldură.

Folia din fibră de sticlă și folia getinax sunt utilizate în mod tradițional pentru producția de plăci cu circuite imprimate ale diferitelor dispozitive electronice: pe una sau ambele părți se aplică folie de cupru oxidat pe o astfel de fibră de sticlă (este inclusă în procesul de formare a plasticului laminat în etapa de presare) cu lipici).

Pentru aplicații speciale, folia poate fi nichelată sau cromată. Când modelul PCB este transferat pe stratul de folie, folia inutilă din afara modelului este gravată (de exemplu, cu clorură ferică), lăsând urme de cupru. Șenile sunt apoi izolate cu mască de lipit, iar componentele radio sunt montate pe placă (lidate pe șenile).

Materiale plastice

Următorul tip de polimeri izolatori electrici sunt materialele plastice (materiale plastice, materiale plastice). Sunt fabricate din polimeri naturali și sintetici care le determină proprietățile. Pe lângă polimerul de bază, plasticului se adaugă plastifiant, umplutură, colorant și stabilizator.

Proprietățile dielectrice ale plasticului, rezistența la căldură și absorbția umidității sunt puternic influențate de materialul de umplutură, care poate fi mineral sau organic, pudră sau fibros, folie sau stratificat.

Exemple de pulberi de umplutură: mica, negru de fum, făină de lemn, grafit, făină de cuarț, talc, pudră metalică etc. Exemple de umpluturi fibroase: fibre de sticlă, azbest, vată, așchii de hârtie, rumeguș etc. Laminat: fibră de sticlă, pânză de azbest, hârtie, pânză de bumbac, furnir de lemn etc.

Pentru a da elasticitate plasticului, i se adaugă un plastifiant. Plastifiantul crește alungirea, scade rezistența la tracțiune. Pentru a obține culoarea dorită, efectul decorativ potrivit, se adaugă vopsea. Este necesar un stabilizator pentru ca plasticul să-și păstreze proprietățile pe toată durata de viață a produsului și să nu fie degradat de căldură sau de lumina soarelui.

Adesea, materialele plastice sunt produse numai din polimer fără a adăuga nimic: plexiglas, plastic vinil (plastic PVC), polistiren, polietilenă etc. Adesea, materialele plastice sunt presate în matrițe sub presiune la temperaturi ridicate și astfel se obțin produse complet finite.

Când produsul trebuie, conform planului proiectantului, să conțină o altă parte, de exemplu, o piuliță sau un manșon metalic, atunci piesa este pur și simplu presată sau încorporată în etapa de turnare.

Dacă materialul izolator este necesar de către utilizator nu sub formă de piesă, ci pur și simplu ca consumabil, atunci este vândut în mod tradițional sub formă de plăci, role sau ambalat în containere.

Un exemplu de izolație electrică din plastic este mantaua unui cablu de alimentare VVG utilizat pentru transportul și distribuția energiei electrice.