Виды диэлектриков

• утепление стен, полов, потолков, кровли, чердачных, мансардных и подвальных помещений;
• изоляция в системах «теплый дом»;
• отражающая изоляция за радиаторами отопления;
• изоляция трубопроводов, емкостей и арматуры в системах водоснабжения и отопления;
• изоляция воздуховодов в системах вентиляции;
• изоляция кузовов в легковых и грузовых автомобилях

Стеклотекстолит фольгированный СФ-1-35Г, СФ-2-35Г ГОСТ 10316-78. СОНФ ТУ16-303-204-80. Применяется  в приборостроении, радиотехнике, электронике  для изготовления печатных плат. Допускает  механическую обработку. Толщина 0,5-3,0 мм. Время устойчивости к воздействию расплавленного припоя при t 260оС не менее 20 сек. (1 класс). Прочность на отслаивание в исходном состоянии (на ширину полоски 3 мм) не менее 4,5Н (1 класс).

Намотанные электроизоляционные изделия

Намотанные электроизоляционные  изделия представляют собой твердые  трубки и цилиндры, изготовленные  методом намотки на металлические  круглые стержни каких-либо волокнистых  материалов, предварительно пропитанных  связующим веществом. В качестве волокнистых материалов применяют специальные сорта намоточных или пропиточных бумаг, а также хлопчатобумажные ткани и стеклоткани. Связующими веществами являются бакелитовые, эпоксидные, кремнийорганические и другие смолы.

Намотанные электроизоляционные  изделия вместе с металлическими стержнями, на которые они намотаны, сушат при высокой температуре. С целью гигроскопичности намотанных изделий их лакируют. Каждый слой лака сушат в печи. К намотанным изделиям можно отнести и сплошные текстолитовые стержни, потому что их тоже получают путем намотки заготовок из текстильного наполнителя, пропитанного бакелитовым лаком. После этого заготовки подвергают горячему прессованию в стальных пресс-формах. Намотанные электроизоляционные изделия применяют в трансформаторах с воздушной и масляной изоляцией, в воздушных и масляных выключателях, различных электроаппаратах и узлах электрооборудования.

Стеклоткань. Стекло в толстом слое - хрупкий материал, но тонкие стеклянные изделия обладают повышенной гибкостью. Весьма тонкие (диаметром 4-7 мкм.) стеклянные волокна имеют уже настолько высокую гибкость, что могут обрабатываться приемами текстильной технологии. Большая гибкость и прочность стекловолокна объясняется ориентацией молекул поверхностного слоя стекла, имеющей место при вытягивании стекловолокна из расплавленной стекломассы и его быстром охлаждении.

Стекловолокно производится следующим  способом: стекло расплавляют в изготовленной  из тугоплавкого платинового сплава лодочке, которая накаливается пропусканием через нее электрического тока. В дне лодочки имеются отверстия (фильеры) диаметром около 1 мм. Расплавленная стекломасса под действием собственного веса медленно вытекает сквозь отверстия в виде нитей. Выходящая из фильеры нить наматывается на быстро вращающийся барабан, увлекается им с очень большой скоростью (= 30 м/с) и, пока она еще полностью не успела охладиться и затвердеть, вытягивается в тонкое волокно.

Из стеклянных нитей, скрученных из отдельных волокон, ткут стеклянные ткани (рис.1), ленты и шланги; эти  же нити используют для изоляции обмоточных проводов.

Изоляционные стеклоткани предназначаются  для изготовления электроизоляционных  материалов, фольгированных диэлектриков, печатных плат, кровельных материалов (гидростеклоизхола), используются при  изготовлении различных стеклопластиковых конструкций и теплоизоляции трубопроводов.

Материалы на основе стеклоткани обладают высокой стойкостью к разложению и механическому износу, долговечностью, повышенной прочностью и коррозионной устойчивостью.

Благодаря хорошей теплоудерживающей способности стекла, стеклоткани и стекло пластики на основе стеклотканей муллитокремнеземных материалов применяются для теплоизоляции трубопроводов, котлов, труб.

Преимущества стеклоткани изоляционной по сравнению с органическими  волокнами: высокая нагревостойкость, а также высокая механическая прочность, относительно малая гигроскопичность и хорошие электроизоляционные свойства. Поэтому стеклянную изоляцию можно применять для наиболее трудных изоляций (при высокой температуре, большой влажности и пр.) недостатки стекловолокна: малая эластичность (таблица 3), пониженная по сравнению с органическими волокнами гибкость, а также малая стойкость по отношению к стиранию. 

Таблица 3.

Электроизоляционные ткани
Ткани Э1,3- 125П; Э3- 200П; Э1,3/1- 100П; Э2,4- 80П; Э1,4- 62П; Э4/1- 46П; Э1,4- 30П выпускаются по ГОСТ 19907- 83. Э(с)- 38П по ТУ 6- 48- 39- 90; Э3(1-200П
Марка ткани	Толщина, мм	Поверхностная плотность, г/м²	Плотность ткани, нить/см		Разрывная нагрузка. Н(КГС), не менее		Ширина ,см	Содержание веществ, удаляемых при прокаливании,%	Перенос уточных нитей, %, не более	Провисание фона ткани. см, не более	Вид переплетения	Длина одного рулона ткани, м
			Основа	Уток	Основа	Уток
Э1- 125П	0,125±0,01	145±9	16+1	16±1	882   (90)	882(90)	90,95	1,1-1,5	2	1,5	Полотняное	250
Э3-125П	0,125±0,013	145±12	16+1	16±1	784 (80)	784(80)	90,95	1,1-1,5	3	2,0	Полотняное	250
Э3-200П	0.190,01-0,02	20016-10	10+1	9±1	1127(115)	1078(110)	90,95, 100	1,1-1,5	3	2,0	Полотняное	250
Э3/1-200П	0,2± 0,35	195±25	10+1	17±1	_ _	_ _	90,95, 100	1,0- 1,5	4	3,0	Полотняное	250
Э1/1-100П	0,1± 0,01	110±6	16+1	16,5±1	588(60)	588(60)	90,95, 100	1,1-1,5	2	1,5	Полотняное	300
Э3/1-100П	0,1± 0,01	110±10	16+1	16,5±1	588(60)	588(60)	90,95, 100	1,1-1,5	3	2,0	Полотняное	300
Э1_62П	0,062±0,005	67±4	20+1	20±1	392(40)	294(30)	90	1,1-1,5	2	1,5	Полотняное	500
Э4/1-46П	0,046±0,005	45±5	24+1	18±1	343(35)	196(20)	90	1,2- 1,8	3	2,0	Полотняное	700
Э(6)-38П	0,035±0,005	38±4	24+1	14±1	343(35)	117(12)	90	1,2- 1,8	4	1,5	Полотняное	700
Э1-30П	0,03±0,002	27±3	24+1	21±1	147(15)	117(12)	90	1,2- 1,8	2	1,5	Полотняное	700
Э4-30П	0,03±0,003	27±3	24+1	21±1	147(15)	117(12)	90	1,2- 1,8	3	2,0	Полотняное	700 и выше

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эластомеры

 

Каучук натуральный (НК) – природный полимер 1,4-цис-полиизопрен, получаемый из натурального латекса коагуляцией (осаждением) кислотами. Синтетические каучуки (СК) – большая группа полимерных материалов разнообразного строения и назначения. Каучуки относятся к эластомерам – высокомолекулярным соединениям, обладающим в определенном температурном интервале способностью к большим обратимым деформациям.

С изобретением конвейерного метода сборки автомобилей потребность  в резине стала настолько велика, что настоятельно возник вопрос об ограниченности производства природного сырья. Надо было искать другие источники каучука. Поэтому неудивительно, что в конце 19 – первой половине 20 в. во многих странах исследовались строение каучука, его физические и химические свойства, эластичность, процесс вулканизации.

Сырой каучук, предназначенный для  последующего промышленного применения, является плотным аморфным эластическим материалом с удельной массой 0,91–0,92 г/см3 и показателем преломления 1,5191. Его состав неодинаков для различных латексов и методов приготовления на плантации.

Резины различают несколькими видами, в зависимости от количества серы, добавляемой к каучуку: мягкую резину (1-3%) и твердую резину (30-35%)- эбонит. Относительное удлинение при разрыве для различных текстильных резин составляет 150-500%, а эбонита-2-6%.

Помимо каучука в состав резины при ее изготовлении входят различные наполнители: мел, тальк и т.п., а также катализаторы процесса вулканизации и другие вещества.

Резину широко применяют в электропромышленности  для изоляции установочных и монтажных  проводов, гибких переносных проводов и кабелей; для изготовления защитных перчаток, галош ковриков, изоляционных трубок.

Недостатки резины:

• низкая нагревостойкость
• малая стойкость к действию нефтяных масел и других неполярных жидкостей
• малая стойкость к действию света, особенно ультрафиолетового
• малая стойкость к действию озона
• невозможность накладывания на медную жилу кабельного изделия из-за образования при их соприкосновении сернистой меди.

 

В последнее время широко применяют  тиурамовую резину, при изготовлении которой берут не чистую серу, а тиурам - органическое сернистое соединение. Тиурамовая резина не содержит свободной серы, и потому ее можно накладывать непосредственно на медью, кроме того, тиурамовая резина обладает более высокой нагревостойкостью, так в кабельных изделиях допускают температуру +55° С, а для тиурамовых резин- +65° С, а если тиурамовая резина защищена свинцовой или поливинилхлоридной оболочкой – даже +80° С.

свойства резины сильно зависят  от состава резиновой смеси и  от технологии. Для обычных электроизоляционных резин ρ= 10¹³ Ом м; έ= 3-7; tgδ= 0,02-0,10; Е_пр= 20-30 МВ/м.

чистый каучук - практически неполярное вещество; имеет ρ порядка 10¹⁴ Ом м, έ=2,4; tgδ=0,002.

эбонит. Он хорошо поддается обработке  и применяется для различных  изделий, преимущественно в технике слабых токов, для аккумуляторных баков и т.п. в последние годы эбонит в значительной степени вытеснен пластмассами, не содержащими каучука.

Эбонит (от греческого ebenos - черное дерево, эбеновое дерево), твердый продукт вулканизации натурального или синтетического каучука большими количествами серы. Хорошо поддается механической обработке, газонепроницаем, стоек к действию кислот и щелочей; обладает электроизоляционными свойствами. Применяется в производстве электроизоляционных деталей, аккумуляторных баков; постепенно заменяется пластмассами.

 

Каучуки синтетические, синтетические полимеры (рис.3), которые, подобно каучуку натуральному, могут быть переработаны в резину. Все синтетические каучуки делят обычно на каучуки общего и специального назначения. Первые применяют в производстве изделий, в которых реализуется основное свойство резин — высокая эластичность при обычных температурах (шины, транспортёрные ленты, обувь и др.), вторые — в производстве таких изделий, которые должны обладать стойкостью к действию растворителей, масел,   Рис.3. Каучук.       Кислорода, озона, тепло-и морозостойкостью (т. е. способностью сохранять высокоэластические свойства в широком диапазоне температур) и др. специфическими свойствами. Классификация синтетические каучуки по областям их применения в известной мере условна, т. к. многие каучуки обладают комплексом свойств, позволяющим применять их как каучуки общего и специального назначения. С др. стороны, к некоторым изделиям общего назначения иногда предъявляют специального требования. Так, выпускают морозостойкие шины, масло - и бензостойкую резиновую обувь и др. Разработаны полимеры, называют термоэластопластами, в которых сочетаются свойства эластомеров и термопластичных полимеров; благодаря этому они могут быть переработаны в резиновые изделия, минуя стадию вулканизации. Особые группы К. с.: водные дисперсии каучуков (латексы); жидкие каучуки (олигомеры, отверждающиеся с образованием резиноподобных материалов); наполненные каучуки (смеси К. с. с наполнителями или пластификаторами, изготовляемые при получении синтетических каучуков.).

Наиболее распространённые способы  получения синтетического каучука  — эмульсионная и стереоспецифическая  полимеризация. Важнейшие мономеры для синтеза каучуков — бутадиен, изопрен, стирол и др. — получают главным образом из попутных нефтяных газов и газов крекинга; например, бутадиен может быть получен каталитическим дегидрированием н-бутана. Кроме этих мономеров, применяют также акрилонитрил, фторолефины, некоторые кремнийорганические соединения и др.

В настоящее время на рынке присутствует большое разнообразие каучуков по свойствам  и характеристикам. В настоящее  время на рынке присутствует большое  разнообразие каучуков по свойствам  и характеристикам. Но в самом  общем виде их можно разделить на два крупных сегмента: каучуки общего назначения и каучуки специального назначения.

Важнейшие промышленные синтетические  каучуки
Каучуки общего назначения	Каучуки специального назначения
Бутадиен-стирольный каучук	Хлоропреновый каучук
Бутадиен-метилстирольный каучук	Бутадиен-нитрильный каучук
Полибутадиеновый каучук	Галогенированные изобутилены
Бутилкаучук	Уретаны
Этиленпропиленовый каучук	Силиконы
Этиленпропилендиеновый каучук	Полисульфидные каучуки
Цис-1,4-полиизопреновый каучук

Каучуки общего назначения используются в тех изделиях, в которых важна сама природа резины и нет каких-либо особых требований к готовому изделию. Каучуки специального назначения имеют более узкую сферу применения и используются для придания резино-техническому изделию (шинам, ремням, обувной подошве и т.д.) заданного свойства, например, износостойкости, маслостойкости, морозостойкости, повышенного сцепления с мокрой дорогой и т.д. Чаще всего один каучук сочетает в себе несколько свойств, поэтому подбор каучуков в рецептуре резинотехнического изделия для определенных областей является тщательной работой технологов.

Спецкаучуки применяются в  резинотехнической промышленности в гораздо меньших количествах по сравнению с каучуками общего назначения. Области применения каучуков общего назначения и специального назначения также имеют различия. Поэтому в данном обзоре будут подробно рассмотрены только каучуки общего назначения, которые имеют схожие способы получения, переработки и применения.

Свойства синтетических каучуков определяют их области применения. Создание рецептуры резинотехнического изделия сопровождается подбором различных видов каучуков, наполнителей, смягчителей и др. Правильное сочетание всех компонентов в рецептуре позволяет получить резинотехническое изделие с заданными свойствами. Представим основные свойства каучуков общего назначения.