Polimerni elektroizolacijski materiali in njihova uporaba

Beseda "polimer" izhaja iz besede "monomer", ki nadomesti predpono "mono" s predpono "poli", kar pomeni "mnogo". Dejstvo je, da se v procesu kemične sinteze polimeri pridobivajo iz monomerov: polietilen - iz etilena, polistiren - iz stirena, polivinilklorid (PVC, polivinilklorid) - iz vinilklorida (vinilklorid) itd.

Torej vzemi gume in gume, sintetične smole in tekstoliti, laki in lepila, vlakna in plastika, tesnilne mase, kiti itd. Polimeri se pogosto uporabljajo kot električni izolacijski materiali. O njih bomo še razpravljali.

Vse polimerne materiale, ki se uporabljajo kot električni izolacijski materiali, je mogoče zlahka razdeliti na štiri vrste glede na njihove značilne fizikalne lastnosti: termoplasti, duroplasti, laminati in plastike (umetne mase). Oglejmo si vsako vrsto polimera posebej.

Termoplasti

"Termo" - toplota, "plast" - oblikovana.Bistvo je, da ostane struktura termoplastov tudi pri segrevanju nespremenjena, preprosto spremeni njihovo trdno stanje v mehko, plastično in ga je enostavno obdelati in reciklirati.

Ekskluzivni predstavniki termoplastov: polivinilklorid, polietilen, polistiren, polipropilen, poliformaldehid, poliamidi, poliakrilati, fluoroplasti itd.

Iz termoplasta, ko ta pod delovanjem visoke temperature preide v viskozno tekoče stanje, lahko oblikujete izdelke ali podobno predelujete termoplastične odpadke. Termoplaste je enostavno uliti in ekstrudirati. V tem primeru ne pride do reakcij transformacije termoplastov, jih je mogoče večkrat obdelovati in oblikovati.

Tipičen predstavnik termoplastičnih izdelkov je PVC izolacijski trak. Če jo malo segrejete, se bo zmehčala, po ohlajanju pa bo spet precej gosta. PVC izolacijski trak je že od nekdaj priljubljen med strokovnjaki za električna dela.

Reaktoplasti

V nasprotju s čistimi termoplasti so duroplasti polimeri, ki s termičnim delovanjem preidejo najprej v viskozno plastično stanje, nato pa v trdno netopno in netopno stanje.

Če poskušate strjeno termoreaktivno plastiko pretopiti, ne bo več imela enake viskoznosti, in če boste še naprej segrevali, se bo nepovratno sesedla. To se zgodi, ker predelavo termoreaktivnih snovi spremlja ireverzibilna kemična reakcija, in če produkt nastane, je njegova nadaljnja reformacija nemogoča.

Duroplastne plastike vključujejo: aminoplastiko, silikonsko plastiko, fenolno plastiko, epoksidno plastiko, uretansko plastiko, anilinsko plastiko in druge.Poliestrske in epoksi, karbidne in fenol-formaldehidne smole so osnova najpogostejših termoreaktivnih plastičnih mas. Na splošno so duroplastne plastike trše od termoplastov in njihovi izdelki pogosto vsebujejo polnila, kot so saje, kreda, steklena vlakna itd.

Primer posebnega toplotno utrjenega izdelka je toplotno skrčljiva cev ali toplotno skrčljiva tulka. Polimer, obdelan s sevanjem, se bo pri segrevanju skrčil, vendar ga ne boste mogli olupiti nazaj. Takšne cevi se uporabljajo za izolacijo električnih izdelkov in žic.

Laminirane plastike

Laminati vključujejo različne materiale, vključno z vlaknastimi polnili in polimeri, impregniranimi s polnili in lepili, ki posamezne liste spremenijo v gosto večplastno plastiko.

Ploščati električni izolacijski materiali so večinoma izdelani iz laminirane plastike, saj je iz njih priročno izdelati plošče zahtevane debeline in velikosti, zahtevane oblike površine.

Svetli predstavniki laminirane plastike - tekstolit, getinax, leseno laminirana plastika, azbestno laminirana plastika itd.

Getinax temelji na bakelitu in papirju. Na papir se nanese plast bakelitnega laka, nato se papir zvije v več plasti, nato pa se pošlje pod visokotlačno stiskalnico pri povišanih temperaturah.

Učinek toplote na bakelit ga spremeni v novo — netopno in netopno stanje — kar ima za posledico vzdržljiv pločevinast material visoke trdote z odličnimi električnimi izolacijskimi lastnostmi. Hkrati je material dobro rezan, vrtan, rezan - enostaven za obdelavo.

Getinax se uporablja za izdelavo delov različnih električnih izdelkov, ki potrebujejo zanesljivo izolacijo, na primer izolacijske stojala in podložke. Z zamenjavo papirja s tkanino ne dobimo več getinaxa, temveč tekstolit - bolj trpežno, obrabno odporno laminirano plastiko.

Tekstolit presega nekatere kovine glede torne stabilnosti, zato ni naključje, da so včasih iz njega izdelani zobniki mehanizmov. Laminat iz steklenih vlaken je še bolj trpežen material - steklena tkanina ga naredi toplotno odpornega.

Folija iz steklenih vlaken in folija iz getinaxa se tradicionalno uporabljata za izdelavo tiskanih vezij različnih elektronskih naprav: na takšno stekleno vlakno se eno ali obojestransko nanese oksidirana bakrena folija (vključena je v proces oblikovanja laminirane plastike v fazi stiskanja) z lepilo).

Za posebne namene je lahko folija ponikljana ali kromirana. Ko se vzorec PCB prenese na plast folije, se nepotrebna folija zunaj vzorca vreže (npr. z železovim kloridom), pri čemer ostanejo sledi bakra. Tiri se nato izolirajo s spajkalno masko, radijske komponente pa se namestijo na ploščo (prispajkajo na tire).

Umetne mase

Naslednja vrsta elektroizolacijskih polimerov so plastike (plastika, plastika). Izdelani so iz naravnih in sintetičnih polimerov, ki določajo njihove lastnosti. Plastiki so poleg osnovnega polimera dodani mehčalo, polnilo, barvilo in stabilizator.

Na dielektrične lastnosti umetne mase, njeno toplotno odpornost in vpijanje vlage močno vpliva polnilo, ki je lahko mineralno ali organsko, praškasto ali vlaknasto, listnato ali plastovito.

Primeri praškastih polnil: sljuda, saje, lesna moka, grafit, kremenčeva moka, smukec, kovinski prah itd. Primeri vlaknastih polnil: steklena vlakna, azbest, vata, papirni ostružki, žagovina itd. Laminirano: steklena vlakna, azbestna tkanina, papir, bombažna tkanina, lesni furnir itd.

Za elastičnost plastike se ji doda plastifikator. Plastifikator poveča raztezek, zmanjša natezno trdnost. Da bi dobili želeno barvo, pravi dekorativni učinek, dodamo barvilo. Stabilizator je potreben, da plastika ohrani svoje lastnosti skozi celotno življenjsko dobo izdelka in se ne pokvari zaradi toplote ali sončne svetlobe.

Pogosto se plastika proizvaja samo iz polimera brez dodajanja česar koli: pleksi steklo, vinilna plastika (PVC plastika), polistiren, polietilen itd. Pogosto plastiko pod tlakom pri visokih temperaturah stisnemo v kalupe in tako dobimo popolnoma končne izdelke.

Kadar mora izdelek po načrtu oblikovalca vsebovati še kakšen drug del, na primer kovinsko matico ali tulec, se del preprosto stisne ali vstavi v fazi oblikovanja.

Če izolacijski material uporabnik ne potrebuje v obliki dela, ampak preprosto kot potrošni material, potem se tradicionalno prodaja v obliki plošč, zvitkov ali pakiran v posodah.

Primer plastične električne izolacije je plašč električnega kabla VVG, ki se uporablja za prenos in distribucijo električne energije.