Polymerní elektroizolační materiály a jejich použití

Slovo "polymer" pochází z "monomeru" a nahrazuje předponu "mono" předponou "poly", což znamená "mnoho". Faktem je, že v procesu chemické syntézy se polymery získávají z monomerů: polyethylen — z ethylenu, polystyren — ze styrenu, polyvinylchlorid (PVC, polyvinylchlorid) — z vinylchloridu (vinylchlorid) atd.

Tak si to vezměte gumy a gumy, syntetické pryskyřice a textolity, laky a lepidla, vlákna a plasty, tmely, tmely atd. Polymery jsou široce používány jako elektroizolační materiály. O těch se bude dále diskutovat.

Všechny polymerní materiály používané jako elektroizolační materiály lze snadno rozdělit do čtyř typů podle jejich charakteristických fyzikálních vlastností: termoplasty, termosety, lamináty a plasty (plasty). Podívejme se na každý typ polymeru zvlášť.

Termoplasty

„Termo“ — teplo, „vrstva“ — vytvarované.Základem je, že i po zahřátí zůstává struktura termoplastů nezměněna, jednoduše přemění jejich pevné skupenství na měkký, plastický a snadno se zpracovává a recykluje.

Výhradní zástupci termoplastů: polyvinylchlorid, polyethylen, polystyren, polypropylen, polyformaldehyd, polyamidy, polyakryláty, fluoroplasty atd.

Z termoplastu, když přešel působením vysoké teploty do stavu viskózního toku, můžete tvarovat výrobky nebo podobně zpracovávat termoplastický odpad. Termoplasty se snadno odlévají a vytlačují. V tomto případě nedochází k transformačním reakcím termoplastů, lze je opakovaně zpracovávat a tvarovat.

Typickým představitelem termoplastického výrobku je PVC izolační páska. Když ho trochu zahřejete, změkne, ale po vychladnutí zase pěkně zhoustne. Izolační páska z PVC byla vždy oblíbená mezi profesionály v oboru elektro.

Reaktoplasty

Na rozdíl od čistých termoplastů jsou termosetové plasty polymery, které tepelným působením přecházejí nejprve do viskózního plastového stavu a poté do pevného nerozpustného a nerozpustného stavu.

Pokud se pokusíte vytvrzený termosetový plast přetavit, nebude mít již stejnou viskozitu a pokud budete dále zahřívat, nenávratně se zhroutí. To se děje proto, že zpracování termoreaktivních látek je doprovázeno nevratnou chemickou reakcí, a pokud produkt vznikne, jeho další přetvoření je nemožné.

Mezi termosetové plasty patří: aminoplasty, silikonové plasty, fenolické plasty, epoxidové plasty, uretanové plasty, anilinové plasty a další.Základem nejběžnějších termosetových plastů jsou polyesterové a epoxidové, karbidové a fenolformaldehydové pryskyřice. Obecně platí, že termosetové plasty jsou tvrdší než termoplasty a jejich výrobky často obsahují plniva, jako jsou saze, křída, sklolaminát atd.

Příkladem speciálního tepelně fixovaného produktu je teplem smrštitelná bužírka nebo teplem smrštitelná manžeta. Polymer ošetřený zářením se při zahřátí smrští, ale nebudete ho moci sloupnout zpět. Takové trubky se používají k izolaci elektrických výrobků a vodičů.

Laminované plasty

Lamináty zahrnují různé materiály, včetně vláknitých plniv a polymerů impregnovaných plnivy a lepidly, které mění jednotlivé listy na husté vícevrstvé plasty.

Plechové elektroizolační materiály se vyrábí převážně z vrstvených plastů, protože je vhodné z nich vyrobit plechy požadované tloušťky a velikosti, požadovaného tvaru povrchu.

Světlí zástupci laminovaných plastů - textolit, getinax, dřevolaminované plasty, azbestem laminované plasty atd.

Getinax je založen na bakelitu a papíru. Na papír je nanesena vrstva bakelitového laku, poté je papír srolován v několika vrstvách a poté odeslán pod vysokotlaký lis za zvýšených teplot.

Účinek tepla na bakelit jej přeměňuje do nového – nerozpustného a nerozpustného stavu – výsledkem je odolný, vysoce tvrdý listový materiál s vynikajícími elektrickými izolačními vlastnostmi. Zároveň je materiál dobře řezaný, vrtaný, řezaný — snadno zpracovatelný.

Getinax se používá k výrobě dílů různých elektrických výrobků, které potřebují spolehlivou izolaci, například izolační stojany a podložky. Nahrazením papíru látkou již nezískáme getinax, ale textolit — odolnější laminovaný plast odolný proti opotřebení.

Textolit předčí třecí stabilitou některé kovy, ne náhodou se z něj někdy vyrábí ozubená kola mechanismů. Laminát ze skelných vláken je ještě odolnější materiál — skelná tkanina jej činí tepelně odolným.

Sklolaminátová fólie a getinaxová fólie se tradičně používají pro výrobu desek plošných spojů různých elektronických zařízení: na takové sklolaminátové vlákno je na jedné nebo obou stranách nanesena oxidovaná měděná fólie (je zahrnuta do procesu tvarování laminovaného plastu ve fázi lisování) s lepidlo).

Pro speciální aplikace může být fólie poniklovaná nebo pochromovaná. Když je vzor DPS přenesen na fóliovou vrstvu, nepotřebná fólie vně vzoru se odleptá (např. chloridem železitým) a zanechá stopy mědi. Dráhy jsou poté izolovány pájecí maskou a rádiové komponenty jsou namontovány na desce (připájeny ke drahám).

Plasty

Dalším typem elektroizolačních polymerů jsou plasty (plasty, plasty). Jsou vyrobeny z přírodních a syntetických polymerů, které určují jejich vlastnosti. Kromě základního polymeru se do plastu přidává změkčovadlo, plnivo, barvivo a stabilizátor.

Dielektrické vlastnosti plastu, jeho tepelná odolnost a absorpce vlhkosti jsou silně ovlivněny plnivem, které může být minerální nebo organické, práškové nebo vláknité, listové nebo vrstvené.

Příklady práškových plniv: slída, saze, dřevitá moučka, grafit, křemenná moučka, mastek, kovový prášek atd. Příklady vláknitých plniv: skleněná vlákna, azbest, vata, papírové hobliny, piliny atd. Laminované: sklolaminát, azbestová tkanina, papír, bavlněná tkanina, dřevěná dýha atd.

Aby plast získal elasticitu, přidává se k němu změkčovadlo. Plastifikátor zvyšuje tažnost, snižuje pevnost v tahu. Chcete-li získat požadovanou barvu, správný dekorativní efekt, přidá se barvivo. Stabilizátor je potřeba, aby si plast zachoval své vlastnosti po celou dobu životnosti výrobku a neznehodnocoval se teplem nebo slunečním zářením.

Často se plasty vyrábějí pouze z polymeru bez přidání čehokoli: plexisklo, vinylový plast (PVC plast), polystyren, polyethylen atd. Často se plasty lisují do forem pod tlakem při vysokých teplotách a získávají se tak zcela hotové výrobky.

Když musí výrobek podle plánu konstruktéra obsahovat nějakou další část, například kovovou matici nebo pouzdro, pak se díl jednoduše vylisuje nebo zapustí ve fázi lisování.

Pokud uživatel potřebuje izolační materiál ne ve formě dílu, ale jednoduše jako spotřební materiál, pak se tradičně prodává ve formě desek, rolí nebo balený v kontejnerech.

Příkladem plastové elektrické izolace je plášť napájecího kabelu VVG používaného pro přenos a rozvod elektrické energie.