Materiales poliméricos aislantes eléctricos y su uso.

La palabra "polímero" proviene de "monómero", reemplazando el prefijo "mono" por el prefijo "poli", que significa "muchos". El hecho es que en el proceso de síntesis química, los polímeros se obtienen a partir de monómeros: polietileno — de etileno, poliestireno — de estireno, cloruro de polivinilo (PVC, cloruro de polivinilo) — de cloruro de vinilo (cloruro de vinilo), etc.

Así que tómalo cauchos y gomas, resinas sintéticas y textolitas, barnices y adhesivos, fibras y plásticos, selladores, masillas, etc. Los polímeros se utilizan ampliamente como materiales de aislamiento eléctrico. Estos serán discutidos más adelante.

Todos los materiales poliméricos utilizados como materiales aislantes eléctricos se pueden dividir fácilmente en cuatro tipos según sus características físicas características: termoplásticos, termoestables, laminados y plásticos (plásticos). Veamos cada tipo de polímero por separado.

Termoplásticos

"Thermo" — calor, "capa" — esculpido.La conclusión es que incluso cuando se calienta, la estructura de los termoplásticos permanece sin cambios, simplemente transforma su estado sólido en uno blando y plástico y es fácil de procesar y reciclar.

Representantes exclusivos de termoplásticos: policloruro de vinilo, polietileno, poliestireno, polipropileno, poliformaldehído, poliamidas, poliacrilatos, fluoroplásticos, etc.

De termoplástico, cuando ha pasado bajo la acción de alta temperatura a un estado de flujo viscoso, puede moldear productos o procesar de manera similar residuos termoplásticos. Los termoplásticos se moldean y extruyen fácilmente. En este caso, no hay reacciones de transformación de los termoplásticos, se pueden procesar y moldear repetidamente.

Un representante típico de un producto termoplástico es la cinta aislante de PVC. Si lo calientas un poco, se ablandará, pero después de enfriarlo volverá a espesarse bastante. La cinta aislante de PVC siempre ha sido popular entre los profesionales del trabajo eléctrico.

Reactoplastos

A diferencia de los termoplásticos puros, los plásticos termoendurecibles son polímeros que, por acción térmica, pasan primero a un estado plástico viscoso, y luego a un estado sólido insoluble e insoluble.

Si intenta volver a fundir el plástico termoestable endurecido, ya no tendrá la misma viscosidad y, si continúa calentándolo, colapsará irreversiblemente. Esto sucede porque el procesamiento de los termorreactivos va acompañado de una reacción química irreversible, y si se forma el producto, es imposible su posterior reforma.

Los plásticos termoendurecibles incluyen: plásticos amino, plásticos de silicona, plásticos fenólicos, plásticos epoxi, plásticos de uretano, plásticos de anilina y otros.Las resinas de poliéster y epoxi, carburo y fenol-formaldehído son la base de los plásticos termoendurecibles más comunes. En general, los plásticos termoendurecibles son más duros que los termoplásticos y sus productos suelen contener rellenos como negro de humo, tiza, fibra de vidrio, etc.

Un ejemplo de un producto termorretráctil especial es un tubo termorretráctil o una funda termorretráctil. El polímero tratado con radiación se encogerá cuando se caliente, pero no podrás despegarlo. Dichos tubos se utilizan para aislar productos y cables eléctricos.

Plásticos laminados

Los laminados incluyen una variedad de materiales, incluidos rellenos de fibra y polímeros impregnados con rellenos y adhesivos que convierten las láminas individuales en plásticos densos de varias capas.

Los materiales de aislamiento eléctrico de láminas están hechos principalmente de plásticos laminados, ya que es conveniente hacer láminas del grosor y tamaño requeridos, la forma de superficie requerida a partir de ellos.

Representantes brillantes de plásticos laminados: textolita, getinax, plásticos laminados de madera, plásticos laminados de asbesto, etc.

Getinax se basa en baquelita y papel. Se aplica una capa de barniz de baquelita al papel, luego el papel se enrolla en varias capas y luego se envía a una prensa de alta presión a temperaturas elevadas.

El efecto del calor sobre la baquelita la transforma en un nuevo estado, insoluble e insoluble, lo que da como resultado un material laminar duradero y de alta dureza con excelentes propiedades de aislamiento eléctrico. Al mismo tiempo, el material está bien cortado, perforado, cortado, fácil de procesar.

Getinax se utiliza para fabricar piezas de diversos productos eléctricos que necesitan un aislamiento fiable, por ejemplo, bastidores y arandelas aislantes. Al reemplazar el papel con tela, ya no obtenemos getinax, sino textolita, un plástico laminado más duradero y resistente al desgaste.

La textolita supera a algunos metales en términos de estabilidad friccional, no es casualidad que a veces se fabriquen engranajes de mecanismos. El laminado de fibra de vidrio es un material aún más duradero: la tela de vidrio lo hace resistente al calor.

La lámina de fibra de vidrio y la lámina de getinax se utilizan tradicionalmente para la producción de placas de circuito impreso de varios dispositivos electrónicos: en uno o ambos lados se aplica lámina de cobre oxidado a dicha fibra de vidrio (se incluye en el proceso de formación de plástico laminado en la etapa de prensado) con pegamento).

Para aplicaciones especiales, la lámina puede ser niquelada o cromada. Cuando el patrón de PCB se transfiere a la capa de lámina, la lámina innecesaria fuera del patrón se graba (por ejemplo, con cloruro férrico), dejando rastros de cobre. Luego, las pistas se aíslan con una máscara de soldadura y los componentes de la radio se montan en la placa (soldados a las pistas).

Plástica

El siguiente tipo de polímeros aislantes eléctricos son los plásticos (plásticos, plásticos). Están hechos de polímeros naturales y sintéticos que determinan sus propiedades. Además del polímero base, se agregan al plástico plastificante, relleno, tinte y estabilizador.

Las propiedades dieléctricas del plástico, su resistencia al calor y la absorción de humedad están fuertemente influenciadas por el relleno, que puede ser mineral u orgánico, en polvo o fibroso, en láminas o en capas.

Ejemplos de cargas en polvo: mica, negro de humo, harina de madera, grafito, harina de cuarzo, talco, polvo metálico, etc. Ejemplos de cargas fibrosas: fibras de vidrio, amianto, algodón, virutas de papel, aserrín, etc. Laminados: fibra de vidrio, tela de asbesto, papel, tela de algodón, chapa de madera, etc.

Para dar elasticidad al plástico, se le agrega un plastificante. El plastificante aumenta el alargamiento, disminuye la resistencia a la tracción. Para obtener el color deseado, el efecto decorativo correcto, se agrega tinte. Se necesita un estabilizador para que el plástico conserve sus propiedades durante toda la vida útil del producto y no se degrade por el calor o la luz solar.

A menudo, los plásticos se producen solo a partir de polímeros sin agregar nada: plexiglás, plástico de vinilo (plástico de PVC), poliestireno, polietileno, etc. A menudo, los plásticos se prensan en moldes bajo presión a altas temperaturas y, por lo tanto, se obtienen productos completamente terminados.

Cuando el producto debe, según el plan del diseñador, contener alguna otra parte, por ejemplo, una tuerca o un manguito de metal, entonces la parte simplemente se presiona o se incrusta en la etapa de moldeo.

Si el usuario necesita el material aislante no en forma de pieza, sino simplemente como consumible, entonces se vende tradicionalmente en forma de losas, rollos o embalado en contenedores.

Un ejemplo de aislamiento eléctrico plástico es la funda de un cable de alimentación VVG utilizado para la transmisión y distribución de electricidad.