Elektrische Isoliermaterialien aus Polymeren und ihre Verwendung

Das Wort „Polymer“ kommt von „monomer“ und ersetzt das Präfix „mono“ durch das Präfix „poly“, was „viele“ bedeutet. Tatsache ist, dass im Prozess der chemischen Synthese Polymere aus Monomeren gewonnen werden: Polyethylen – aus Ethylen, Polystyrol – aus Styrol, Polyvinylchlorid (PVC, Polyvinylchlorid) – aus Vinylchlorid (Vinylchlorid) usw.

Also nimm es Gummis und Gummis, Kunstharze und Textolithe, Lacke und Klebstoffe, Fasern und Kunststoffe, Dichtstoffe, Spachtelmassen usw. Polymere werden häufig als elektrische Isoliermaterialien verwendet. Diese werden weiter besprochen.

Alle Polymermaterialien, die als elektrische Isoliermaterialien verwendet werden, lassen sich anhand ihrer charakteristischen physikalischen Eigenschaften leicht in vier Typen einteilen: Thermoplaste, Duroplaste, Laminate und Kunststoffe (Kunststoffe). Schauen wir uns jeden Polymertyp einzeln an.

Thermoplaste

„Thermo“ – Wärme, „Schicht“ – geformt.Das Fazit ist, dass die Struktur von Thermoplasten auch beim Erhitzen unverändert bleibt, sie einfach ihren festen Zustand in einen weichen, plastischen Zustand umwandeln und sich leicht verarbeiten und recyceln lassen.

Exklusive Vertreter der Thermoplaste: Polyvinylchlorid, Polyethylen, Polystyrol, Polypropylen, Polyformaldehyd, Polyamide, Polyacrylate, Fluorkunststoffe usw.

Wenn Thermoplast unter Einwirkung hoher Temperatur in einen viskosen Fließzustand übergeht, können Sie daraus Produkte formen oder thermoplastische Abfälle auf ähnliche Weise verarbeiten. Thermoplaste lassen sich leicht gießen und extrudieren. In diesem Fall finden keine Umwandlungsreaktionen der Thermoplaste statt, sie können wiederholt verarbeitet und geformt werden.

Ein typischer Vertreter eines thermoplastischen Produkts ist PVC-Isolierband. Wenn Sie es etwas erwärmen, wird es weicher, aber nach dem Abkühlen wird es wieder ziemlich dick. PVC-Isolierband erfreut sich bei Elektrofachleuten seit jeher großer Beliebtheit.

Reaktoplasten

Im Gegensatz zu reinen Thermoplasten handelt es sich bei Duroplasten um Polymere, die durch thermische Einwirkung zunächst in einen viskosen plastischen Zustand und dann in einen festen unlöslichen und unlöslichen Zustand übergehen.

Wenn Sie versuchen, den ausgehärteten duroplastischen Kunststoff wieder aufzuschmelzen, erhält er nicht mehr die gleiche Viskosität, und wenn Sie weiter erhitzen, zerfällt er irreversibel. Dies geschieht, weil die Verarbeitung thermoreaktiver Stoffe mit einer irreversiblen chemischen Reaktion einhergeht und im Falle der Produktbildung eine weitere Neubildung unmöglich ist.

Zu den duroplastischen Kunststoffen gehören: Aminokunststoffe, Silikonkunststoffe, Phenolkunststoffe, Epoxidkunststoffe, Urethankunststoffe, Anilinkunststoffe und andere.Polyester- und Epoxid-, Karbid- und Phenol-Formaldehyd-Harze sind die Basis der gängigsten duroplastischen Kunststoffe. Im Allgemeinen sind duroplastische Kunststoffe härter als Thermoplaste und ihre Produkte enthalten häufig Füllstoffe wie Ruß, Kreide, Glasfaser usw.

Ein Beispiel für ein spezielles thermofixiertes Produkt ist ein Schrumpfschlauch oder ein Schrumpfschlauch. Das strahlenbehandelte Polymer schrumpft beim Erhitzen, lässt sich aber nicht wieder abziehen. Solche Rohre werden zur Isolierung elektrischer Produkte und Leitungen verwendet.

Laminierte Kunststoffe

Laminate umfassen eine Vielzahl von Materialien, darunter Faserfüllstoffe und mit Füllstoffen und Klebstoffen imprägnierte Polymere, die einzelne Platten in dichte, mehrschichtige Kunststoffe verwandeln.

Elektroisoliermaterialien in Plattenform werden hauptsächlich aus laminierten Kunststoffen hergestellt, da es praktisch ist, daraus Platten mit der erforderlichen Dicke und Größe sowie der erforderlichen Oberflächenform herzustellen.

Helle Vertreter laminierter Kunststoffe – Textolith, Getinax, holzlaminierte Kunststoffe, asbestlaminierte Kunststoffe usw.

Getinax basiert auf Bakelit und Papier. Auf das Papier wird eine Schicht Bakelitlack aufgetragen, dann wird das Papier in mehreren Schichten gerollt und dann bei erhöhten Temperaturen einer Hochdruckpresse unterzogen.

Die Einwirkung von Hitze auf Bakelit verwandelt es in einen neuen – unlöslichen und unlöslichen Zustand – was zu einem haltbaren Plattenmaterial mit hoher Härte und hervorragenden elektrischen Isoliereigenschaften führt. Gleichzeitig ist das Material gut geschnitten, gebohrt, geschnitten – leicht zu verarbeiten.

Getinax wird zur Herstellung von Teilen verschiedener Elektroprodukte verwendet, die eine zuverlässige Isolierung benötigen, beispielsweise Isoliergestelle und Unterlegscheiben. Wenn wir Papier durch Stoff ersetzen, erhalten wir nicht mehr Getinax, sondern Textolite – einen haltbareren, verschleißfesten laminierten Kunststoff.

Textolith übertrifft einige Metalle hinsichtlich der Reibungsstabilität, es ist kein Zufall, dass manchmal Zahnräder von Mechanismen daraus hergestellt werden. Glasfaserlaminat ist ein noch haltbareres Material – das Glasgewebe macht es hitzebeständig.

Glasfaserfolie und Getinax-Folie werden traditionell für die Herstellung von Leiterplatten verschiedener elektronischer Geräte verwendet: Auf diese Glasfaser wird ein- oder beidseitig oxidierte Kupferfolie aufgebracht (sie wird beim Pressen in den Prozess der Bildung von laminiertem Kunststoff einbezogen). Kleber).

Für spezielle Anwendungen kann die Folie vernickelt oder verchromt sein. Wenn das PCB-Muster auf die Folienschicht übertragen wird, wird die unnötige Folie außerhalb des Musters weggeätzt (z. B. mit Eisenchlorid), wodurch Kupferspuren zurückbleiben. Anschließend werden die Leiterbahnen mit Lötstopplack isoliert und die Funkkomponenten auf der Platine montiert (an die Leiterbahnen angelötet).

Kunststoffe

Die nächste Art elektrisch isolierender Polymere sind Kunststoffe (Kunststoffe, Kunststoffe). Sie bestehen aus natürlichen und synthetischen Polymeren, die ihre Eigenschaften bestimmen. Zusätzlich zum Basispolymer werden dem Kunststoff Weichmacher, Füllstoffe, Farbstoffe und Stabilisatoren zugesetzt.

Die dielektrischen Eigenschaften des Kunststoffs, seine Hitzebeständigkeit und Feuchtigkeitsaufnahme werden stark durch den Füllstoff beeinflusst, der mineralisch oder organisch, pulverförmig oder faserförmig, flächig oder schichtförmig sein kann.

Beispiele für Pulverfüllstoffe: Glimmer, Ruß, Holzmehl, Graphit, Quarzmehl, Talk, Metallpulver usw. Beispiele für faserige Füllstoffe: Glasfasern, Asbest, Watte, Papierspäne, Sägemehl usw. Laminiert: Glasfaser, Asbestgewebe, Papier, Baumwollgewebe, Holzfurnier usw.

Um dem Kunststoff Elastizität zu verleihen, wird ihm ein Weichmacher zugesetzt. Weichmacher erhöhen die Dehnung, verringern die Zugfestigkeit. Um die gewünschte Farbe und den richtigen dekorativen Effekt zu erzielen, wird Farbstoff hinzugefügt. Damit der Kunststoff seine Eigenschaften während der gesamten Lebensdauer des Produkts behält und nicht durch Hitze oder Sonnenlicht beschädigt wird, ist ein Stabilisator erforderlich.

Kunststoffe werden oft nur aus Polymer ohne Zusatzstoffe hergestellt: Plexiglas, Vinylkunststoff (PVC-Kunststoff), Polystyrol, Polyethylen usw. Oftmals werden Kunststoffe unter Druck und hohen Temperaturen in Formen gepresst und so entstehen fertige Produkte.

Wenn das Produkt nach dem Plan des Designers ein anderes Teil enthalten muss, beispielsweise eine Metallmutter oder -hülse, wird das Teil beim Formen einfach gepresst oder eingebettet.

Benötigt der Anwender das Dämmmaterial nicht als Teil, sondern lediglich als Verbrauchsmaterial, wird es traditionell in Form von Platten, Rollen oder verpackt in Behältern verkauft.

Ein Beispiel für eine elektrische Isolierung aus Kunststoff ist der Mantel eines VVG-Stromkabels, das zur Übertragung und Verteilung von Elektrizität verwendet wird.