Электроизоляционные пластмассы

1) пластмассы обладают высокими электроизоляци­онными н антикоррозийными свойствами, кроме того, они механи­чески прочны, легки и имеют красивый внешний вид; 2) основное сырье для производства многих пластмасс недорого и доступно (нефтепродукты, природный газ); 3) переработка пластмасс в из­делия— процесс относительно несложный и дешевый.

Недостатки: ползучесть, т. е. способность материала медленно деформироваться на холоде под действием постоянных механических нагрузок; сравнительно невысокую теплостойкость; пониженную прочность при переменных нагрузках, быстрое по сравнению с другими материалами старение (т. е. снижение тех­нических свойств при эксплуатации).

Пластмассы состоят из связующего вещества, наполнителей, пластификаторов, красителей и стабилизаторов. Свойства деталей из пластмассы в первую очередь определяются качеством связу­ющего вещества.

Связующими веществами являются следующие материалы: 1) синтетические термореактивные и термопластичные полимеры; 2) кремнийорганические и фторорганические полимеры; 3) эфиры целлюлозы.

В качестве наполнителей в зависимости от требований к свой­ствам материала используют древесную муку, слюдяной порошок, асбестовые и стеклянные волокна, бумаги и ткани, кварцевую му­ку, тальк и др. Наполнители обусловливают повышенную механи­ческую прочность пластмасс и увеличивают их иагревостойкость (стеклянные и асбестовые волокна), а также уменьшают объемную

усадку пластмассовых изделий. Содержание наполнителя в пласт­массах колеблется в широких пределах, доходя до 60—65%.

Пластификаторы вводят в пластмассы для уменьшения их хруп­кости и для повышения холодостойкости. Однако если они введены в больших количествах, они приводят к понижению теплостойкости и механической прочности пластмассовых изделий. В качестве пластификаторов применяют маслообразные синтетические жид­кости с высокой температурой кипения.

Красители придают пластмассам и изделиям из них определен­ную окраску.

Стабилизаторы способствуют длительному сохранению пласт­массами своих основных свойств.

Пластмассы на основе термореактивных полимеров. Для произ­водства пластмассовых изделий обычно применяют кремнийорганические, эпоксидные, фенолоформальдегидные и эфирные смолы.

Пластмассы на основе кремнийорганических полимеров обла­дают высокими и стабильными электроизоляционными свойствами, высокой нагревостойкостью (до +300°С), повышенной дугостойкостью и хорошими механическими свойствами. Изготавлива­ют кремнийорганические пластмассы методом горячего прессова­ния пресс-материала марок КМК-218А, К-41-5, КФ-9 и др. В каче­стве наполнителя используют асбест, стекловолокно, молотый кварц и другие минеральные вещества.

Кремнийорганические пластмассы используют для изготовления деталей электро- и радиотехнического назначения, работающих в условиях дуговых и искровых электрических разрядов, в условиях повышенной температуры, например изоляционные шайбы и т. п.

Пластмассы на основе эпоксидных смол облада­ют хорошими электроизоляционными свойствами, повышенной ме­ханической прочностью и влагостойкостью. Их получают методом горячего прессования пресс-материала марок: П-1-9, УП-29П, ЭП-49А и др. Их применяют при опрессовке слюдяных и кера­мических конденсаторов, работающих в условиях влажности и. по­вышенных температур.

В приборостроении широко используют пресс-порошки на основе фенолоформальдегидных смол, из которых методом горячего прессования изготовляют пластмассовые изде­лия (под названием фенопласты).

Пластмассы на основе полиэфиров, например ПСК-1, имеют удовлетворительные электроизоляционные свойства, повышенную теплостойкость.

Пластмассы на основе термопластичных поли­меров и изделия из них изготавливают преимущественно без на­полнителей. К ним относят полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид, капрон, фторопласт-4 и др.

Компаунды

Компаунды — это электроизоляционные материалы, состоящие из смеси различных смол, битумов, масел и др. В момент примене­ния компаунды представляют собой жидкости, которые постепенно отвердевают, превращаясь в монолитный твердый диэлектрик. Если компаунд в исходном состоянии тверд, его перед употребле­нием нагревают, чтобы получить массу достаточно низкой вязкости.

Наибольшее распространение получили синтетические компа­унды (эпоксидные, кремнийорганические, полиэфирные и др.). В состав компаундов, кроме основы, входят обычно наполнители и пластификаторы.

Для обозначения компаундов используют буквенную маркиров­ку: Д - компаунды на основе диановых эпоксидных смол; ЭЗК — эпоксидно-заливочные компаунды; ЭПК — эпоксидно-пропиточные компаунды; ПЭ —полиэфирные компаунды; КП — компаунды про­питочные и т. д.

Эпоксидные компаунды представляют собой продукты модификации эпоксидных смол отвердителями, пластификаторами и наполнителями. Эпоксидные компаунды отличаются хорошей прилипаемостью (адгезией) к металлам, керамике, пластмассам и к волокнистой изоляции. Они обладают повышенной механической прочностью и малой объемной усадкой (0,5—2,5%).

Эпоксидные компаунды применяют в качестве заливочных со­ставов для создания литой изоляции в различных типах трансфор­маторов, работающих в тяжелых условиях, блоков сопротивлений и т. д. Применение такой изоляции дает возможность исключить громоздкие фарфоровые и металлические детали, применявшиеся ранее для герметизации этих устройств.

Кремнийорганические компаунды изготавливают на основе кремнийорганических смол. Эти компаунды обладают ма­лой вязкостью, высокими пропитывающей способностью, нагревостойкостью (до 350°С) и холодостойкостью (до—60°С). Кремнийорганические компаунды (НК-1, КМ-9) нашли широкое применение в электронной промышленности, так как позволяют герметизиро­вать полупроводниковые приборы и интегральные схемы методом трансферного прессования и заливки в формы. Полученные этим способом однородные корпуса приборов сохраняют форму и элек­трофизические параметры в диапазоне температур от —60 до +350° С.

Полиэфирные компаунды изготавливают на основе ненасыщенных полиэфиров. Как правило, они дают значительную (порядка 6%) усадку при отверждении; в этом отношении они ху­же эпоксидных компаундов.

При создании высокотемпературного радио- и электротехниче­ского оборудования используют заливочные компаунды, получен­ные на основе алюмофосфатов, алюмосиликатофосфатов, мсталлометафосфатов и др. Рабочая температура этих компаундов дости­гает 1000° С и выше.