Polümeersed elektriisolatsioonimaterjalid ja nende kasutamine

Sõna "polümeer" pärineb "monomeerist", asendades eesliite "mono" eesliitega "poly", mis tähendab "palju". Fakt on see, et keemilise sünteesi käigus saadakse polümeerid monomeeridest: polüetüleen - etüleenist, polüstüreen - stüreenist, polüvinüülkloriid (PVC, polüvinüülkloriid) - vinüülkloriidist (vinüülkloriid) jne.

Nii et võtke see kummid ja kummikud, sünteetilised vaigud ja tekstoliidid, lakid ja liimid, kiud ja plastid, hermeetikud, pahtlid jne. Polümeere kasutatakse laialdaselt elektriisolatsioonimaterjalina. Neid arutatakse edasi.

Kõiki elektriisolatsioonimaterjalina kasutatavaid polümeermaterjale saab nende iseloomulike füüsikaliste omaduste järgi hõlpsasti jagada nelja tüüpi: termoplastid, termoreaktiivsed materjalid, laminaadid ja plastid (plastid). Vaatame igat tüüpi polümeeri eraldi.

Termoplastid

"Thermo" - soojus, "kiht" - voolitud.Põhimõte on see, et isegi kuumutamisel jääb termoplastide struktuur muutumatuks, see muudab tahke oleku lihtsalt pehmeks plastiliseks ning seda on lihtne töödelda ja taaskasutada.

Termoplastide eksklusiivsed esindajad: polüvinüülkloriid, polüetüleen, polüstüreen, polüpropüleen, polüformaldehüüd, polüamiidid, polüakrülaadid, fluoroplastid jne.

Termoplastist, kui see on kõrge temperatuuri mõjul läinud viskoossesse voolu, saate voolida tooteid või sarnaselt töödelda termoplastijäätmeid. Termoplasti on lihtne valada ja ekstrudeerida. Sel juhul termoplastide transformatsioonireaktsioone ei toimu, neid saab korduvalt töödelda ja vormida.

Termoplasti toote tüüpiline esindaja on PVC isolatsioonilint. Kui veidi soojendada, siis pehmeneb, aga pärast jahutamist läheb jälle päris paksuks. PVC isolatsioonilint on elektritööde spetsialistide seas alati populaarne olnud.

Reaktoplastid

Vastupidiselt puhtale termoplastile on termoreaktiivsed plastid polümeerid, mis termilise toimega lähevad esmalt viskoossesse plastilisse olekusse ja seejärel tahkesse lahustumatule ja lahustumatule olekusse.

Kui proovite kivistunud termoreaktiivset plastikut ümber sulatada, ei muutu see enam sama viskoossusega ja jätkates kuumutamist, vajub see pöördumatult kokku. See juhtub seetõttu, et termoreaktiivsete ainete töötlemisega kaasneb pöördumatu keemiline reaktsioon ja toote moodustumise korral on selle edasine ümberkujundamine võimatu.

Termoreaktiivsete plastide hulka kuuluvad: aminoplastid, silikoonplastid, fenoolplastid, epoksüplastid, uretaanplastid, aniliinplastid jt.Polüester- ja epoksü-, karbiid- ja fenoolformaldehüüdvaigud on enamlevinud termoreaktiivsete plastide aluseks. Üldiselt on termoreaktiivsed plastid kõvemad kui termoplastid ja nende tooted sisaldavad sageli täiteaineid nagu tahm, kriit, klaaskiud jne.

Spetsiaalse kuumuskindla toote näiteks on termokahanev toru või termokahanev hülss. Kiirgustöödeldud polümeer tõmbub kuumutamisel kokku, kuid te ei saa seda tagasi koorida. Selliseid torusid kasutatakse elektritoodete ja juhtmete isoleerimiseks.

Lamineeritud plastid

Laminaadid hõlmavad mitmesuguseid materjale, sealhulgas kiudtäiteaineid ning täiteainete ja liimidega immutatud polümeere, mis muudavad üksikud lehed tihedaks mitmekihiliseks plastikuks.

Plekist elektriisolatsioonimaterjale valmistatakse peamiselt kihtplastist, kuna neist on mugav valmistada vajaliku paksuse ja suurusega, vajaliku pinnakujuga lehti.

Lamineeritud plastide heledad esindajad - textoliit, getinax, puitlamineeritud plastik, asbest-lamineeritud plastik jne.

Getinax põhineb bakeliidil ja paberil. Paberile kantakse kiht Bakelite lakki, seejärel rullitakse paber mitmes kihis, seejärel saadetakse kõrgel temperatuuril kõrgsurvepressi alla.

Soojuse mõju bakeliidile muudab selle uude - lahustumatuks ja lahustumatuks -, mille tulemuseks on vastupidav, kõrge kõvadusega lehtmaterjal, millel on suurepärased elektriisolatsiooni omadused. Samal ajal on materjal hästi lõigatud, puuritud, lõigatud - lihtne töödelda.

Getinaxit kasutatakse erinevate elektritoodete osade valmistamiseks, mis vajavad usaldusväärset isolatsiooni, näiteks isoleerivad nagid ja seibid. Asendades paberi kangaga, ei saa me enam getinaksit, vaid tekstoliiti — vastupidavamat kulumiskindlat kihtplasti.

Hõõrdestabiilsuse poolest ületab tekstoliit mõningaid metalle, pole juhus, et mõnikord valmistatakse sellest ka mehhanismide hammasrattaid. Klaaskiust laminaat on veelgi vastupidavam materjal — klaaskangas muudab selle kuumakindlaks.

Klaaskiudfooliumi ja getinax-fooliumi kasutatakse traditsiooniliselt erinevate elektroonikaseadmete trükkplaatide tootmiseks: sellisele klaaskiule kantakse ühel või mõlemal küljel oksüdeeritud vaskfoolium (see sisaldub pressimisetapis lamineeritud plasti moodustamise protsessis). liim).

Erirakenduste jaoks võib foolium olla nikeldatud või kroomitud. PCB mustri kandmisel fooliumikihile söövitatakse mustrist väljapoole jääv mittevajalik foolium ära (nt raudkloriidiga), jättes vase jäljed. Seejärel isoleeritakse rajad jootemaskiga ja raadiokomponendid monteeritakse plaadile (joottakse rööbaste külge).

Plastid

Järgmine elektriisolatsioonipolümeeride tüüp on plast (plast, plast). Need on valmistatud looduslikest ja sünteetilistest polümeeridest, mis määravad nende omadused. Lisaks aluspolümeerile lisatakse plastile plastifikaatorit, täiteainet, värvainet ja stabilisaatorit.

Plasti dielektrilisi omadusi, kuumakindlust ja niiskuse imendumist mõjutab tugevalt täiteaine, mis võib olla mineraalne või orgaaniline, pulbriline või kiuline, leht- või kihiline.

Pulbertäiteainete näited: vilgukivi, tahm, puidujahu, grafiit, kvartsijahu, talk, metallipulber jne. Näited kiulistest täiteainetest: klaaskiud, asbest, vatt, paberilaastud, saepuru jne. Lamineeritud: klaaskiud, asbestkangas, paber, puuvillane riie, puiduspoon jne.

Plastile elastsuse andmiseks lisatakse sellele plastifikaatorit. Plastifikaator suurendab venivust, vähendab tõmbetugevust. Soovitud värvi, õige dekoratiivse efekti saamiseks lisatakse värvaine. Stabilisaatorit on vaja selleks, et plast säilitaks oma omadused kogu toote eluea jooksul ning ei laguneks kuumuse ega päikesevalguse toimel.

Sageli toodetakse plastikut ainult polümeerist ilma midagi lisamata: pleksiklaas, vinüülplast (PVC-plast), polüstüreen, polüetüleen jne. Tihti pressitakse plastid kõrgel temperatuuril surve all vormidesse ja nii saadakse täiesti valmis tooted.

Kui toode peab disaineri plaani kohaselt sisaldama mõnda muud osa, näiteks metallist mutrit või muhvi, siis see osa lihtsalt pressitakse või kinnistatakse vormimise etapis.

Kui kasutaja vajab isoleermaterjali mitte detailina, vaid lihtsalt kulumaterjalina, siis traditsiooniliselt müüakse seda tahvlite, rullide või konteineritesse pakituna.

Plastikust elektriisolatsiooni näiteks on elektri edastamiseks ja jaotamiseks kasutatav VVG toitekaabli kest.