Полимеризационные синтетические полимеры

Полимерные углеводороды. К ним относят полистирол, поли­этилен, полипропилен, поливинилхлорид и др.

Полистирол—твердый прозрачный материал. Он являет­ся неполярным диэлектриком, с чем и связаны его высокие элек­троизоляционные свойства. Полистирол — термопластичный диэлектрик, размягчающийся при температуре 110—120° С.

Недостатками полистирола являются хрупкость при понижен­ных температурах, склонность к образованию поверхностных тре­щин, малая стойкость к действию растворителей (в частности, к бензолу, толуолу, четыреххлористому углероду) и невысокая нагревостойкость. В промышленности полистирол применяют в качестве высокочастотной изоляции, благодаря малому значе­нию tgδ. Ударопрочный полистирол применяют для изготовления каркасов индуктивных катушек, оснований и изоляторов для элек­троизмерительных приборов, корпусов радиоприемников, телеви­зоров и т. д.

Полиэтилен — неполярный, термопластичный диэлектрик белого или светло-серого цвета, получаемый в результате реакции полимеризации газа этилена.

Известны два основных промышленных метода получения по­лиэтилена:

1. Полимеризация этилена при высоком (до 300 МПа) давлении и температуре около 200° С. Получаемый полиэтилен называют полиэтиленом высокого давления (ПЭВД).

2. Полимеризация этилена при низком давлении (0,3-0,6 МПа) и температуре около 80° С. Получаемый полиэтилен иазывают полиэтиленом низкого давления (ПЭНД).

3. Существует также полиэтилен среднего давления (ПЭСД), изготавливаемый при давлении 3-7 МПа и температуре 160-275° С.

В отличие от полистирола полиэтилены содержат значительное количество кристаллической фазы: ПЭВД — 55—70%. ПЭНД — 85—90%, а ПЭСД — 80—90%.

Благодаря высоким электроизоляционным свойствам поли­этилен нашел широкое применение при изготовлении деталей ра­диотехнической аппаратуры, электроизоляционных пленок, его используют в качестве изоляции в различных проводах и кабелях .(радиочастотных, монтажных, наземных и подводных телефонных

Полипропилен — это линейный неполярный полимер, по­лучаемый из газа — пропилена СН₂=СН·СН₃.

Электроизоляционные свойства полипропилена аналогичны свойствам полиэтилена. Однако полипропилен более холодостоек и гибок, чем полиэтилен. Из полипропилена могут быть получены пленки, волокна, ткани и фасонные изделия методом литья под давлением. Полипропилен можно применять как комбинированный бумажно-пленочный диэлектрик в силовых конденсаторах, как пле­ночный диэлектрик в обмоточных проводах и т. д.

Поливинилхлорид - линейный термопластичный поли­мер, полученный в результате полимеризации газообразного моно­мера — винилхлорида Н2С = СН—Cl.

Поливинилхлорид— полярный диэлектрик, что обусловлено асимметрией строения его молекул из-за наличия атомов хлора. Горячим прессованием порошкообразного поливинилхлорида получают твердый, химически стойкий материал — винипласт, который применяют для изготовления различных электроизоляционных де­талей, стойких к ударным нагрузкам. Изделия из винипласта мож­но окрашивать, склеивать, сваривать (например, в струе горячего воздуха); они легко подаются всем видам механической обработ­ки. Недостатками винипласта являются его низкие холодостойкость и нагревостойкость.

Фторорганические полимеры. Рассмот­рим политетрафторэтилен, кото­рый получают путем полимеризации тетрафторэтилена F2C = CF2 и который имеет строение молекулы

Благодаря симметричному расположению атомов в молекулах политетрафторэтилен неполярен. Отечественная промышленность выпускает этот материал под названием фторопласт-4. Цифра 4 указывает на число атомов фтора в молекуле мономера. Фторо­пласт-4 обладает необычайно высокой для органического вещест­ва нагревостойкостью (порядка +250°С), что объясняется высо­кой энергией связи между углеродом и фтором и экранирующим влиянием атомов фтора па связи между атомами' углерода.

Фторопласт-4 — белый или сероватый материал с более высо­кой плотностью, чем плотность обычных органических полимеров. По электроизоляционным свойствам фторопласт-4 принадлежит к лучшим из известных диэлектриков. По химиче­ской стойкости он превосходит благородные металлы, что позво­лило широко использовать его при изготовлении изоляции, рабо­тающей в агрессивных средах. Он совершенно негорюч, не смачивается водой и другими жидко­стями.

К недостаткам политетрафторэтилена можно отнести его малую твердость и хладотекучесть. Кроме того, он обладает малой радиа­ционной стойкостью и стойкостью в зоне электрической дуги.

Фторопласт-4 можно использовать как пластическую массу, из него получают различные фасонные изделия: листы, гибкие плен­ки, изоляцию для монтажных проводов и кабельных изделий и др.

Широкому внедрению фторопласта-4 препятствует его высокая стоимость и сложность технологии.