23. Органические полимеры.

К твёрдым диэлектрикам относятся полимеры, полимерные продукты – лаки, эмали, компаунды, клеи, резины и резинотехнические изделия, полимерные композиционные материалы – слоистые пластики, лакоткани, бумаги и картоны, а также материалы неполимерной структуры – стёкла, керамика, фарфоры, слюдяные изделия, минеральные диэлектрики – асбест, мрамор и др.

Полимеры подразделяются на природные, искусственные и синтетические. Природные – это созданные природой: целлюлоза, натуральный каучук, белки (шерсть) и др. Искусственные – это модифицированные природные: эфиры целлюлозы, резины из натурального каучука, модифицированные белки и др. Синтетические полимеры получают искусственным путём из низкомолекулярных соединений – мономеров. Существует два основных способа синтеза полимеров: полимеризация и поликонденсация. Полимеризация – это процесс синтеза полимеров, основанный на элементарной реакции присоединения, а поликонденсация – процесс синтеза полимеров, основанный на элементарной реакции замещения. В соответствии с этим полимеры ещё можно подразделять на полимеризационные и поликонденсационные. По отношению к нагреву полимеры подразделяются на термопласты, размягчающиеся при нагревании, и реактопласты, отверждающиеся при нагревании. Полимеры являются основной составляющей частью пластических масс. Кроме полимеров пластические массы содержат в различных соотношениях стабилизаторы, пластификаторы, наполнители, а также технологические примеси (присутствие последних нежелательно). Стабилизаторы предохраняют полимеры от старения под действием температуры (термостабилизаторы), окислителей (антиоксиданты), ультра-фиолетового облучения (светостабилизаторы). Пластификаторы понижают вязкость полимерв, повышают эластичность. Стабилизаторы и пластификаторы обычно диспергированы в полимере до размеров молекул и образуют с ним истинные растворы. Наполнители химически не взаимодействуют с полимерами и свойства наполненных полимерных композиций могут быть рассчитаны как аддитивные по известным формулам. Наполнители могут иметь любое агрегатное состояние: твёрдое, жидкое, газообразное. Твёрдые наполнители могут иметь различную форму: а) мелкодисперсные с формой, близкой к шарообразной; б) анизометричную – нитевидные кристаллы, волокна различной длины; в) слоистую – плёнки, ткани и др. Жидкие наполнители имеют шарообразную или эллипсоидную форму. Форма газообразных наполнителей зависит от степени наполнения и технологии. Газонаполненные полимеры называются пено- и поропластами. Пенопласты имеют закрытые поры, а поропласты – открытые поры. Закрытые поры обеспечивают лучшую теплоизоляцию.

24. Смолы.

Смолы — применяемое в практике, хотя и не вполне строгое научное название обширной группы материалов, характеризую­щихся как некоторым сходством химической природы (это сложные смеси органических веществ, главным образом высокомолекуляр­ных), так и некоторыми общими для них физическими свойствами. При достаточно низких температурах смолы — это аморфные, стекло­образные массы, более или менее хрупкие. При нагреве смолы размяг­чаются, становясь пластичными, а затем жидкими. Применяемые в электроизоляционной технике смолы большей частью нераство­римы в воде и мало гигроскопичны, но растворимы в близких по химической природе органических растворителях. Обычно смолы обладают клейкостью и при переходе из жидкого состояния в твер­дое (при охлаждении расплава или при испарении летучего раствори­теля из раствора) прочно прилипают к соприкасающимся с ними твердым телам. Смолы широко применяются в виде важнейшей составной части лаков, компаундов, пластических масс, пленок, искусственных и синтетических волокнистых материалов и т. п. По своему происхо­ждению смолы делятся на природные, искусственные и синтети­ческие. Природные смолы представляют собой продукты жизнедеятель­ности животных организмов (например, шеллак) или растений-смолоносов (канифоль); их получают в готовом виде и лишь подвер­гают сравнительно несложным операциям очистки, переплавки и т. п. Сюда же относятся ископаемые смолы (копалы), представля­ющие собой остатки разложивщихся в земле деревьев-смолопосов. Наибольщее значение в электрической изоляции имеют синте­тические смолы — полимеризационные и конденсационные. Общим недостатком конденсационных смол является то, что при их отверждении происходит выделение воды или других низкомолеку­лярных веществ, остатки которых могут ухудишть электроизоля­ционные свойства смолы. Кроме того, молекулы конденсационных смол, как правило, содержат полярные группы, что повышает их тангенс угла диэлектрических потерь и гигроскопичность; полиме­ризационные же смолы могут быть и неполярными (например, полимеры углеводородного состава, политетрафторэтилен).