Polimerni elektroizolacijski materijali i njihova primjena

Riječ "polimer" dolazi od riječi "monomer", zamjenjujući prefiks "mono" prefiksom "poli", što znači "mnogo". Činjenica je da se u procesu kemijske sinteze polimeri dobivaju iz monomera: polietilen - iz etilena, polistiren - iz stirena, polivinil klorid (PVC, polivinil klorid) - iz vinil klorida (vinil klorid) itd.

Pa uzmi gume i gume, sintetičke smole i tekstoliti, lakovi i ljepila, vlakna i plastika, brtvila, kitovi itd. Polimeri se naširoko koriste kao električni izolacijski materijali. O njima će se dalje raspravljati.

Svi polimerni materijali koji se koriste kao elektroizolacijski materijali lako se mogu podijeliti u četiri vrste prema njihovim karakterističnim fizičkim svojstvima: termoplasti, duroplasti, laminati i plastika (plastika). Pogledajmo svaku vrstu polimera zasebno.

Termoplasti

"Termo" — toplina, "sloj" — isklesan.Suština je da čak i kada se zagrije, struktura termoplasta ostaje nepromijenjena, ona jednostavno transformira svoje čvrsto stanje u meko, plastično i lako se obrađuje i reciklira.

Ekskluzivni predstavnici termoplasta: polivinil klorid, polietilen, polistiren, polipropilen, poliformaldehid, poliamidi, poliakrilati, fluoroplasti itd.

Od termoplasta, kada pod djelovanjem visoke temperature pređe u stanje viskoznog tečenja, možete oblikovati proizvode ili na sličan način prerađivati ​​termoplastični otpad. Termoplasti se lako lijevaju i ekstrudiraju. U ovom slučaju nema reakcija transformacije termoplasta, oni se mogu više puta obrađivati ​​i oblikovati.

Tipičan predstavnik termoplastičnih proizvoda je PVC izolacijska traka. Ako ga malo zagrijete, omekšat će, ali će nakon hlađenja opet postati prilično gust. PVC izolacijska traka uvijek je bila popularna među stručnjacima za električare.

Reaktoplasti

Za razliku od čistih termoplasta, duroplasti su polimeri koji toplinskim djelovanjem prvo prelaze u viskozno plastično stanje, a zatim u čvrsto netopivo i netopljivo stanje.

Ako pokušate pretopiti stvrdnutu termoreaktivnu plastiku, ona više neće biti iste viskoznosti, a ako nastavite grijati, nepovratno će se urušiti. To se događa jer je obrada termoreaktiva popraćena ireverzibilnom kemijskom reakcijom, a ako produkt nastane, njegova daljnja pretvorba je nemoguća.

U termoreaktivne plastike spadaju: aminoplastika, silikonska plastika, fenolna plastika, epoksidna plastika, uretanska plastika, anilinska plastika i druge.Poliesterske i epoksidne, karbidne i fenol-formaldehidne smole osnova su najčešćih duroplasta. Općenito, duroplasti su tvrđi od termoplasta i njihovi proizvodi često sadrže punila kao što su čađa, kreda, stakloplastika itd.

Primjer posebnog proizvoda za zagrijavanje je termoskupljajuća cijev ili termoskupljajući rukav. Polimer tretiran zračenjem će se skupiti kada se zagrije, ali ga nećete moći oguliti. Takve se cijevi koriste za izolaciju električnih proizvoda i žica.

Laminirana plastika

Laminati uključuju različite materijale, uključujući vlaknasta punila i polimere impregnirane punilima i ljepilima koji pojedinačne ploče pretvaraju u gustu višeslojnu plastiku.

Pločasti elektroizolacijski materijali uglavnom su izrađeni od laminirane plastike, jer je od njih prikladno izraditi ploče potrebne debljine i veličine, potrebnog oblika površine.

Svijetli predstavnici laminirane plastike - tekstolit, getinax, plastika laminirana drvom, plastika laminirana azbestom itd.

Getinax se temelji na bakelitu i papiru. Na papir se nanosi sloj bakelitnog laka, zatim se papir smota u nekoliko slojeva, zatim šalje pod visokotlačnu prešu na povišenim temperaturama.

Učinak topline na bakelit ga pretvara u novo — netopivo i netopljivo stanje — što rezultira izdržljivim pločastim materijalom visoke tvrdoće s izvrsnim električnim izolacijskim svojstvima. U isto vrijeme, materijal je dobro izrezan, izbušen, izrezan - jednostavan za obradu.

Getinax se koristi za proizvodnju dijelova raznih električnih proizvoda koji trebaju pouzdanu izolaciju, na primjer izolacijski nosači i podloške. Zamjenom papira tkaninom više ne dobivamo getinax, već tekstolit - izdržljiviju laminiranu plastiku otpornu na habanje.

Tekstolit nadmašuje neke metale u pogledu stabilnosti trenja, nije slučajnost da se od njega ponekad izrađuju zupčanici mehanizama. Laminat od stakloplastike još je izdržljiviji materijal — staklena tkanina čini ga otpornim na toplinu.

Folija od stakloplastike i getinax folije tradicionalno se koriste za izradu tiskanih pločica raznih elektroničkih uređaja: s jedne ili obje strane na takve se stakloplastike nanosi oksidirana bakrena folija (uključena je u proces oblikovanja laminirane plastike u fazi prešanja) s ljepilo).

Za posebne namjene folija može biti poniklana ili kromirana. Kada se PCB uzorak prenese na sloj folije, nepotrebna folija izvan uzorka se urezuje (npr. željeznim kloridom), ostavljajući tragove bakra. Staze se zatim izoliraju maskom za lemljenje, a radiokomponente se montiraju na pločicu (zalemljene na staze).

Plastika

Sljedeća vrsta elektroizolacijskih polimera je plastika (plastika, plastika). Izrađuju se od prirodnih i sintetskih polimera koji određuju njihova svojstva. Osim osnovnog polimera, u plastiku se dodaje plastifikator, punilo, boja i stabilizator.

Dielektrična svojstva plastike, njezina otpornost na toplinu i upijanje vlage pod snažnim su utjecajem punila, koje može biti mineralno ili organsko, praškasto ili vlaknasto, pločasto ili slojevito.

Primjeri punila u prahu: tinjac, čađa, drveno brašno, grafit, kvarcno brašno, talk, metalni prah itd. Primjeri vlaknastih punila: staklena vlakna, azbest, vata, strugotine papira, piljevina itd. Laminirano: stakloplastika, azbestna tkanina, papir, pamučna tkanina, drveni furnir itd.

Da bi se plastici dala elastičnost, dodaje joj se plastifikator. Plastifikator povećava istezanje, smanjuje vlačnu čvrstoću. Da biste dobili željenu boju, pravi dekorativni učinak, dodaje se boja. Stabilizator je potreban kako bi plastika zadržala svoja svojstva tijekom cijelog životnog vijeka proizvoda i kako je ne bi razgradila toplina ili sunčeva svjetlost.

Često se plastika proizvodi samo od polimera bez dodavanja bilo čega: pleksiglas, vinil plastika (PVC plastika), polistiren, polietilen itd. Često se plastika preša u kalupe pod pritiskom na visokim temperaturama i tako se dobivaju potpuno gotovi proizvodi.

Kada proizvod prema planu dizajnera mora sadržavati još neki dio, npr. metalnu maticu ili rukavac, tada se dio jednostavno preša ili ugradi u fazi kalupljenja.

Ako je izolacijski materijal korisniku potreban ne u obliku dijela, već jednostavno kao potrošni materijal, tada se tradicionalno prodaje u obliku ploča, rola ili pakiran u spremnike.

Primjer plastične električne izolacije je omotač VVG energetskog kabela koji se koristi za prijenos i distribuciju električne energije.