Materiali isolanti elettrici polimerici e loro utilizzo

La parola "polimero" deriva da "monomero", sostituendo il prefisso "mono" con il prefisso "poly", che significa "molti". Il fatto è che nel processo di sintesi chimica si ottengono polimeri da monomeri: polietilene - da etilene, polistirene - da stirene, cloruro di polivinile (PVC, cloruro di polivinile) - da cloruro di vinile (cloruro di vinile), ecc.

Quindi prendilo gomme e gomme, resine sintetiche e textoliti, vernici e adesivi, fibre e plastiche, sigillanti, stucchi, ecc. I polimeri sono ampiamente utilizzati come materiali isolanti elettrici. Questi saranno discussi ulteriormente.

Tutti i materiali polimerici utilizzati come materiali isolanti elettrici possono essere facilmente suddivisi in quattro tipi in base alle loro caratteristiche fisiche caratteristiche: termoplastici, termoindurenti, laminati e plastici (plastici). Diamo un'occhiata a ciascun tipo di polimero separatamente.

Termoplastici

"Thermo" - calore, "strato" - scolpito.La linea di fondo è che anche quando riscaldata, la struttura dei termoplastici rimane invariata, trasforma semplicemente il loro stato solido in uno morbido, plastico ed è facile da lavorare e riciclare.

Rappresentanti esclusivi di materiali termoplastici: cloruro di polivinile, polietilene, polistirene, polipropilene, poliformaldeide, poliammidi, poliacrilati, fluoroplastici, ecc.

Dal termoplastico, quando è passato sotto l'azione dell'alta temperatura in uno stato di flusso viscoso, è possibile stampare prodotti o trattare in modo simile rifiuti termoplastici. I materiali termoplastici sono facilmente fusi ed estrusi. In questo caso non ci sono reazioni di trasformazione dei termoplastici, possono essere lavorati e modellati ripetutamente.

Un tipico rappresentante di un prodotto termoplastico è il nastro isolante in PVC. Se lo riscaldi un po ', si ammorbidirà, ma dopo il raffreddamento diventerà di nuovo piuttosto denso. Il nastro isolante in PVC è sempre stato popolare tra i professionisti del lavoro elettrico.

Reattoplasti

Contrariamente alle termoplastiche pure, le plastiche termoindurenti sono polimeri che, per azione termica, passano prima in uno stato plastico viscoso, quindi in uno stato solido insolubile e insolubile.

Se provi a rifondere la plastica termoindurente indurita, non avrà più la stessa viscosità e se continui a riscaldare, collasserà irreversibilmente. Ciò accade perché la lavorazione dei termoreattivi è accompagnata da una reazione chimica irreversibile e, se il prodotto si forma, la sua ulteriore riformazione è impossibile.

Le materie plastiche termoindurenti includono: plastica amminica, plastica siliconica, plastica fenolica, plastica epossidica, plastica uretanica, plastica anilina e altre.Le resine poliestere e epossidiche, carburo e fenolo-formaldeide sono alla base delle più comuni plastiche termoindurenti. In generale, le plastiche termoindurenti sono più dure delle termoplastiche e i loro prodotti spesso contengono cariche come nerofumo, gesso, fibra di vetro, ecc.

Un esempio di prodotto speciale termoretraibile è un tubo termoretraibile o una guaina termoretraibile. Il polimero trattato con radiazioni si restringerà quando riscaldato, ma non sarai in grado di staccarlo. Tali tubi vengono utilizzati per isolare prodotti elettrici e cavi.

Plastiche laminate

I laminati includono una varietà di materiali, inclusi riempitivi in ​​fibra e polimeri impregnati di riempitivi e adesivi che trasformano i singoli fogli in dense plastiche multistrato.

I materiali isolanti elettrici in lamiera sono principalmente realizzati in plastica laminata, poiché è conveniente ricavarne fogli dello spessore e delle dimensioni richiesti, la forma della superficie richiesta.

Rappresentanti brillanti di plastica laminata: textolite, getinax, plastica laminata in legno, plastica laminata in amianto, ecc.

Getinax è a base di bachelite e carta. Sulla carta viene applicato uno strato di vernice bachelite, quindi la carta viene arrotolata in più strati, quindi inviata sotto una pressa ad alta pressione a temperature elevate.

L'effetto del calore sulla bachelite lo trasforma in un nuovo stato - insolubile e insolubile - risultando in un materiale in fogli durevole e ad alta durezza con eccellenti proprietà di isolamento elettrico. Allo stesso tempo, il materiale è ben tagliato, forato, tagliato — facile da lavorare.

Getinax viene utilizzato per fabbricare parti di vari prodotti elettrici che necessitano di un isolamento affidabile, ad esempio rack e rondelle isolanti. Sostituendo la carta con il tessuto, non otteniamo più getinax, ma textolite, una plastica laminata più duratura e resistente all'usura.

La textolite supera alcuni metalli in termini di stabilità all'attrito, non è un caso che a volte ne vengano ricavati ingranaggi di meccanismi. Il laminato in fibra di vetro è un materiale ancora più durevole: il tessuto di vetro lo rende resistente al calore.

Il foglio di fibra di vetro e il foglio getinax sono tradizionalmente utilizzati per la produzione di circuiti stampati di vari dispositivi elettronici: su uno o entrambi i lati viene applicato un foglio di rame ossidato a tale fibra di vetro (è incluso nel processo di formazione della plastica laminata nella fase di pressatura) con colla).

Per applicazioni speciali, la lamina può essere nichelata o cromata. Quando il motivo del PCB viene trasferito allo strato di lamina, la lamina non necessaria all'esterno del motivo viene incisa via (ad es. con cloruro ferrico), lasciando tracce di rame. Le tracce vengono quindi isolate con solder mask e i componenti radio vengono montati sulla scheda (saldati alle tracce).

Materie plastiche

Il prossimo tipo di polimeri isolanti elettrici sono le materie plastiche (plastica, plastica). Sono fatti di polimeri naturali e sintetici che ne determinano le proprietà. Oltre al polimero di base, alla plastica vengono aggiunti plastificante, riempitivo, colorante e stabilizzante.

Le proprietà dielettriche della plastica, la sua resistenza al calore e l'assorbimento di umidità sono fortemente influenzate dalla carica, che può essere minerale o organica, in polvere o fibrosa, in fogli o stratificata.

Esempi di cariche in polvere: mica, nerofumo, farina di legno, grafite, farina di quarzo, talco, polvere metallica, ecc. Esempi di cariche fibrose: fibre di vetro, amianto, ovatta, trucioli di carta, segatura, ecc. Laminato: fibra di vetro, tela di amianto, carta, tela di cotone, impiallacciatura di legno, ecc.

Per dare elasticità alla plastica, viene aggiunto un plastificante. Il plastificante aumenta l'allungamento, diminuisce la resistenza alla trazione. Per ottenere il colore desiderato, il giusto effetto decorativo, viene aggiunta la tintura. È necessario uno stabilizzatore affinché la plastica mantenga le sue proprietà per tutta la vita del prodotto e non venga degradata dal calore o dalla luce solare.

Spesso le materie plastiche sono prodotte solo da polimeri senza aggiungere nulla: plexiglass, plastica vinilica (plastica PVC), polistirene, polietilene, ecc. Spesso le materie plastiche vengono pressate in stampi sotto pressione ad alte temperature e quindi si ottengono prodotti completamente finiti.

Quando il prodotto deve, secondo il progetto del progettista, contenere qualche altra parte, ad esempio un dado o un manicotto in metallo, allora la parte viene semplicemente pressata o annegata in fase di stampaggio.

Se il materiale isolante è necessario all'utente non sotto forma di parte, ma semplicemente come materiale di consumo, viene tradizionalmente venduto sotto forma di lastre, rotoli o imballato in contenitori.

Un esempio di isolamento elettrico plastico è la guaina di un cavo elettrico VVG utilizzato per la trasmissione e distribuzione di energia elettrica.