Каучуки и резины
Натуральный каучук является продуктом, содержащимся в млечном соке (латексе), который извлекают из стволов каучуконосных деревьев, растущих в тропических странах.
Синтетические каучуки являются продуктами различных процессов полимеризации изопрена, бутадиена и других органических соединений.
Резина представляет собой вулканизированную многокомпонентную смесь на основе каучуков. Резина применяется в первую очередь в кабельных изделиях.
Кабельные резины делятся на два основных класса: изоляционные и шланговые.
Изоляционные резины служат для изоляции токопроводящих жил. Резиновая смесь накладывается на жилу в виде трубки определенной толщины и в таком виде вулканизируется.
Шланговые резины применяются в качестве защитной оболочки для переносных кабелей и проводов, так как таким изделиям необходима максимальная гибкость.
Полупроводящие резины применяются для экранирования гибких кабелей.
Починочные резины используются при сращивании и ремонте кабелей.
Применение резин в кабельных изделиях позволяет придать им нужную гибкость, влагостойкость, маслонефтестойкость, способность не распространять горение, путем применения в резиновых смесях современных каучуков и других ингредиентов.
Электроизоляционные стекла
Стеклообразное состояние является разновидностью аморфного. По твердости, хрупкости и упругости стекло сходно с типичными твердыми телами, но отличается от них характерным для жидкостей отсутствием симметрии в кристаллической решетке. Наибольшее распространение находят конденсаторные стекла (диэлектрик конденсаторов), установочные стекла (установочные детали, изоляторы, платы), ламповые стекла (колбы и ножки осветительных ламп, различных электровакуумных приборов), порошковые стекла (стеклянные припои, эмали, прессованные фасонные детали) и стекловолокно.
Микалекс – это стекло, наполненное слюдяным порошком. Это дорогостоящий материал. Область применения: держатели мощных ламп, панели воздушных конденсаторов, гребенки катушек индуктивности, платы переключателей.
Лаки, эмали, компаунды
Лаковая основа представляет собой ту часть лака, которая образует пленку и состоит из битумов, высыхающих растительных масел, природных или синтетических смол, а также из их композиций.
Синтетические и природные смолы, применяемые при изготовлении электроизоляционных лаков, эмалей и компаундов, также применяются для лаковой основы растительные масла и битумы.
Растительные масла, получаемые из семян различных растений, способны под действием нагрева, освещения, соприкосновения с кислородом воздуха и других факторов переходить в твердое состояние. Высыхание масел является сложным химическим процессом, связанным с полимеризационными процессами и поглощением маслом некоторого количества кислорода из воздуха, . поэтому масса льняного и подобного масел при сушке может несколько увеличиваться. Наиболее широко применяются льняное и тунговое масла. Эти масла, если их нанести на поверхность, быстро высыхают с образованием твердой неплавкой пленки. Пленки из тунгового масла не растворяются в органических растворителях, стойки к действию воды, а пленки льняного масла почти не растворяются в растворителях. Наиболее высокими электроизоляционными свойствами обладает тунговое масло, которое является токсичным продуктом. Катализаторами реакций высыхания масел являются соединения свинца, кобальта, кальция, вводимые в масла в виде солей, различных кислот. Такие вещества называются сиккативами.
Битумы — черные, твердые или пластичные вещества с аморфной структурой, состоящие в основном из сложной смеси углеводородов и продуктов их дальнейшей полимеризации и окисления. Природные битумы, называемые также асфальтами, содержат различные минеральные примеси. Битумы при нагревании переходят в жидкое состояние, при охлаждении затвердевают. При низких температурах они хрупки и дают характерный излом в виде раковины. Лучшие электроизоляционные свойства, как правило, имеют более тугоплавкие битумы, они труднее растворяются и более хрупки. Температура размягчения битумов может быть повышена путем пропускания воздуха через расплавленный битум. По своим диэлектрическим характеристикам битумы могут быть отнесены к слабополярным соединениям. Для электроизоляционной техники наиболее широко применяют нефтяные битумы марок БН-1П, БН-IV, БН-V и более тугоплавкие спецбитумы марок В и Г.
Растворители — летучие жидкости, применяемые для растворения лаковых основ и улетучивающиеся в процессе образования пленки. Растворителями могут служить ароматические углеводороды, спирты, сложные и простые эфиры, скипидар и др. В состав лака, кроме того, могут входить следующие дополнительные вещества.
Сиккативы — вещества, ускоряющие процесс высыхания растительных масел и лаков. Пластификаторы - вещества, придающие эластичность и ударную прочность лаковой пленке. Отвердители - соединения, способствующие отверждению пленки лака. Инициаторы и ускорители — вещества, ускоряющие процесс образования полимеров. Ингибиторы - соединения, препятствующие преждевременному запустеванию.
Электроизоляционные эмали представляют собой лаки, в состав которых входят пигменты — высокодисперсные неорганические вещества, повышающие твердость и механическую прочность лаковой пленки, теплопроводность, дугостойкость. В качестве .пигментов часто применяют диоксид титана, железный сурик и др.
Электроизоляционные компаунды в основном состоят из тех же веществ, которые входят в состав лаковой основы электроизоляционных лаков, но в отличие от лаков не содержат растворителей. В момент применения при нормальной и повышенной температуре компаунды находятся в жидком состоянии и твердеют после охлаждения или в результате происходящих в них химических процессов.
Кроме того, в состав компаундов могут входить активные разбавители, понижающие вязкость компаунда, пластификаторы, отвердители. инициаторы и ингибиторы, назначения которых те же, что и в лаках. В состав компаунда могут также входить наполнители — неорганические и органические порошкообразные или волокнистые материалы, применяемые для уменьшения усадки, улучшения теплопроводности, уменьшения температурного коэффициента расширения и снижения стоимости. В качестве наполнителей применяют пылевидный кварц, тальк, слюдяную пыль, асбестовое и стеклянное волокно и ряд других.
Электроизоляционные лаки и компаунды широко применяются в электроизоляционной и кабельной технике, в производстве электрических машин, турбо -и гидрогенераторов, аппаратов, трансформаторов, распределительных устройств, в высокочастотной технике.
Выбор электроизоляционных лаков или компаундов для той или иной конструкции основывается на знании технических требований для данной конструкции и условий ее работы, на физических и электрических характеристиках лаков и компаундов, определяемых соответствующими ГОСТами и техническими условиями (ТУ).
По назначению и выполняемым функциям электроизоляционные лаки принято подразделять на три основные группы: пропиточные, покровные и клеящие.
Пропиточные лаки предназначены для пропитки изоляции обмоток электрических машин и аппаратов, для пропитки различных электроизоляционных материалов волокнистого строения — бумаги, ткани, стеклоткани, электрокартона и др.
Покровные лаки используют для создания внешней защитной отделки различных электроизоляционных деталей, металлических - узлов и деталей, покрытия предварительно пропитанных обмоток электрических машин и аппаратов. К этой группе относятся также эмаль-лаки, применяемые в кабельной промышленности, и полупроводящие лаки, обладающие повышенной удельной проводимостью.
По способу сушки электроизоляционные лаки делятся на лаки воздушной, или холодной, сушки и печной, или горячей.
Лаки воздушной сушки высыхают и образуют пленки требуемого качества при комнатной температуре Образование пленки лака воздушной сушки может происходить в результате удаления летучих растворителей, окислительных или полимеризационных процессов (в масляных или битумных лаках), а также при введении соответствующих отвердителей холодного отверждения в лаках на основе некоторых синтетических смол.
Лаки печной, или горячей, сушки содержат в основе высококипящие растворители, медленно улетучивающиеся при нормальной температуре, или композиции различных термореактивных синтетических смол, в которых во время сушки при высокой температуре 100 °С и выше происходят реакции окисления, полимеризации или поликонденсации.
По химическому составу лаковой основы электроизоляционные лаки делятся на три основные группы: масляные, смоляные, эфиро-целлюлозные.
По химическому составу лаковой основы электроизоляционные лаки делятся на три основные группы: масляные, смоляные, эфиро-целлюлозные.
Масляные (маслосодержащие) лаки состоят из высыхающих растительных масел и натуральных или синтетических смол или битумов с добавкой сиккативов. Из высыхающих масел наиболее часто применяют льняное, тунговое, ойтиспковое или их смеси. Растворителями являются алифатические углеводороды (керосин, уайт-спирит), ароматические (толуол, ксилол) или их смеси, а также скипидар. К группе масляных лаков относятся масляно-битумные, масляно-канифольные. масляно-алкидные лаки. В состав масляно-битумных лаков входят растительные масла в композиции с асфальтами и асфальтитами либо искусственными нефтяными битумами с добавкой сиккатива. В состав масляно-канифольных лаков входят кроме высыхающих растительных масел препараты, содержащие канифоль. Масляно-алкидные лаки представляют собой продукт реакции поликондеисаиии многоатомных спиртов с многоосновными кислотами.