ПОЛИМЕРБЕТОНЫ

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Известно, что диэлектрические характеристики боль­шинства полимерных материалов обусловлены их моле­кулярной и надмолекулярной структурой (табл. 30).

Таблица 30. Диэлектрические характеристики некоторых видов по­лимерных материалов

Материал

Диэлект­рическая проницае­мость е

Таигенс угла диэлектрических потерь tg б

Удельное' электрическое сопротивление поверхност­ное, Ом

Удельное, электрическое сопротивление объемное, Ом-см

Полистирол

2,6—3

0,001—Д. 002

1014—Ю15

10м—1015

Эмульсионный

Полистирол

2,6

0.00045

1015

1016—1018

Обычный

Поливинил-

3,5

0,03—,0,05

1014—101в

Хлорид

Метилметакри­

3,2—3,6

0,02—101,06

Ш'2

Лат

Полиэтилен

2,2—2,3

ОЦ0002— 0,0004

10"

1017

Диэлектрики на основе полимеров в основном приме­няют в виде наполненных термопластов или паст и ма­стик на основе термореактивных олигомеров для изготов­ления сравнительно легких деталей и изделий. Макси­мальная степень наполнения таких композиций в боль­шинстве случаев не превышает 40—50%.

Новое и весьма перспективное направление — созда­ние специальных видов полимербетонов, отвечающих по диэлектрическим свойствам современным требованиям научно-технического прогресса. Использование в их со­ставе соответствующих олигомеров, отвердителей и на­полнителей с оптимально подобранным зерновым со­ставом способствует получению полимербетонов с высо­кими физико-механическими, диэлектрическими свойст­вами и химической стойкостью. В этом случае полиме­ры наиболее эффективны, так как степень наполнения повышается до 85—90%, материал приобретает конст­рукционные свойства, из него можно изготовлять круп­ногабаритные изделия и конструкции.

Следует иметь в виду, что у полимербетонов высокая степень наполнения минеральными наполнителями и за­полнителями существенно изменяет характер диэлек­трических потерь. Как уже отмечалось, введение в си­стему минеральных наполнителей и заполнителей при­водит к образованию характерных видов надмолекуляр­ных структур полимерного связующего. В таких компо­зициях появляются электрические потери, связанные с существующей неоднородностью полимербетонных сме­сей, и структурные потери — следствие некоторой поля­ризации молекул связующего вблизи поверхности на­полнителей и заполнителей. Поэтому одной из важней­ших задач, связанных с подбором составов полимербе­тонов с высокими диэлектрическими параметрами, яв­ляется изыскание путей, способствующих уменьшению влияния вышеперечисленных факторов на диэлектричес­кие и физико-механические свойства таких высоконапол - ненных композиций-

Рациональное применение полимербетонов как эф­фективных диэлектриков связано не только с разработ­кой соответствующих составов и знанием их диэлектри­ческих параметров, но и с необходимостью тщательного изучения закономерностей изменения их свойств в зави­симости от технологии изготовления, режимов тепловой обработки и условий эксплуатации.

Известно, что у диэлектриков и полупроводников, по­мещенных в электрическое поле, происходит поляриза­ция (смещение) заряженных частиц (атомов, молекул, ионов). Такое смещение у диэлектриков хотя и незна­чительно, но весьма важно для характеристик таких материалов. Поляризация создает дополнительное элек­трическое поле в материале, силовые линии которого направлены против линий внешнего электрического по­ля и ослабляют их. Кроме того, в результате трения частиц друг о друга поляризация сопровождается по­терями энергии поля и вызывает дополнительные поте­ри, приводящие к тому, что молекулы не успевают ори­ентироваться за внешним полем и поляризация отстает от него. Смещение орбит и угол поворота полярных мо­лекул будет тем больше, чем больше напряженность электрического поля Е. Количество смещений орбит и поворотов диполей в единицу времени будет непосред­ственно связано с частотой колебаний электрического поля /. Следовательно, основными параметрами элек­трического поля являются напряженность Е (кВ/см) и частота / (МГц). В то же время в одном и том же элек­трическом поле с определенной частотой у разных мате­риалов будут разные потери, которые непосредственно зависят уже от свойств самого материала - Основные электрические параметры, определяющие свойства ди­электрического материала — диэлектрическая проница­емость є, тангенс угла диэлектрических потерь tg6 и электросопротивление R. Чем меньше е и tg6 и выше R, тем лучше диэлектрические характеристики данного материала. Таким образом, задача создания новых ви­
дов диэлектриков сводится к получению таких материа­лов, у которых при сохранении высоких физико-механи­ческих характеристик диэлектрическая проницаемость є и tg6 будут иметь минимально возможные значения.

При разработке составов полимербетонов с высокими диэлектрическими параметрами в качестве полимерного связующего были опробованы карбамидные, фенолофор - мальдегидные, полиэфирные, фурановые, эпоксидные и другие смолы в сочетании с различными минеральными наполнителями (табл.31).

Таблица 31. Диэлектрические параметры полимерных связующих и минеральных наполнителей

Электрическое сопротивление R, Ом

Диэлектри­ческая прони­цаемость є

Материал

Тангенс угла диэлектриче­ских потерь tg6

Фурановая смола[8]

Эпоксидная смола ЭД-16 Фураново-эпоксидная смо­ла (40 : 60) Щебень гранитный** Песок кварцевый Керамзит Андезитовая мука Фенольная смола Полиэфирная смола ПН-1

2,5-3

0.05-

-0,06

2-ЗХ

X (1 о8—109)

3.5—6

0.01-

-0,03

1012—1 о13

2,15—5,3

0,05-

—(01,06

5-6Х

Х(Ю8—10")

1,9—12

0,04-

-0,05

—,

1„9—2„2

0.025

-0,03

1,5—1„8

0.03-

-0,05

3.5—3,8

0,045-

-0,05

_

4.5—5

0,015

-0,03

109—ю12

2.8—6,2

0.011-

-0.035

1011—1014

Таблица 32. Основные характеристики легких и тяжелых полимербе­тонов

Показатель

Полимербетон

Легкий ФАМ

Тяжелый ФАМ

Тяжелый ФАЭД

ПЛОТНОСТЬ, КГ/М3

1600—И 800

2200—2300

2200—12300

Предел прочности при сжа­

25—130

80

120

Тии, МПа

Модуль упругости1. МПа

28-103

30-103

Предельная растяжимость

—■

24

42

Коэффициент поперечных

0,2-0,22

0,29

Деформаций

Диэлектрическая проница­

3,1

4

4

Емость

Тангенс угла диэлектриче­

0„044

0,05

0,045

Ских потерь

Тангенс угла диэлектриче­

Д,041

0„26

0,05

Ских потерь, после 30-суточ-

Ного выдерживания в воде

Хорошие характеристики оказались также у тяже­лых полимербетонов на фурановой смоле ФАМ и фура - ново-эпоксидном компаунде ФАЭД. При весьма высоких прочностных показателях в сухом состоянии их диэлек­трические параметры примерно одинаковы, а после 30- суточного водонасыщения полимербетоны на основе связующего ФАЭД практически не изменили диэлект­рических характеристик, тогда как у полимербетонов на основе фуранового связующего значения tg6 увеличи­лось в 5 раз (см. табл. 32) [70, 79].

Исходя из характера изменения диэлектрических па­раметров этих трех видов полимербетонов в зависимости от длительности выдержки в воде можно сделать вывод, что легкие полимербетоны ФАМ могут эксплуатировать­ся только в сухих условиях или они должны быть надеж­но защищены водостойкими непроницаемыми для воды покрытиями. Тяжелые полимербетоны ФАМ менее чув­ствительны к действию воды, но при длительной эксплу­атации во влажных условиях они также требуют надеж­ных защитных покрытий. У полимербетонов ФАЭД мак­симальные прочностные характеристики и стабильные диэлектрические параметры и они не требуют защитных покрытий.

Ухудшение свойств полимербетонов при увлажнении имеет обратимый характер. При удалении влаги диэлек­трические параметры восстанавливаются [79].

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Рис. 17. Соединитель­ные муфты электриче­ских кабелей из полимер­бетонов ФАЭД, Общий вид и схема

І — полимербетон; 2 — кабель; 3 и 4 — разде­лительные жилы; 5 — металлические гильзы; 6 и 7 — металлический ко­жух и гидроизоляция

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ СПЕЦИАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ

6,7

Разработанные составы полимербетонов с высокими - диэлектрическими параметрами отвечают современным требованиям, расширяют номенклатуру материалов, ис­пользуемых в электро - и радиотехнической промышлен­ности, они эффективны для изготовления различного вида изоляторов, кабельных муфт, распределительных щитов, траверс для опор электропередач и т. д. (рис - 17).

ПОЛИМЕРБЕТОНЫ

Технологическая карта — производство полистиролбетона

Технологическая карта на Изготовление блоков из полистиролбетона Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Организация производства и управление предприятием» Выполнила: Абрамова Ю. В. Данная курсовая работа состоит из пояснительной записки, …

Технический условия на полистиролбетон

ГОСТ Р 51263-99 УДК 691(32+175) Группа Ж13 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПОЛИСТИРОЛБЕТОН Технические условия CONCRETE WITH POLYSTERENE AGGREGATES Specification ОКС 91.100.30 ОКСТУ 5870 Дата введения 1999—09—01 Предисловие 1 РАЗРАБОТАН Всероссийским …

Химическая стойкость полимерсиликатных бетонов

Предпосылками. надежной работы конструкций из полимерсиликатных бетонов, особенно наливных соору­жений, являются их плотность и химическая стойкость. Испытания на водонепроницаемость показали, что об­разцы из полимерсиликатного бетона выдерживают дав­ление 0,6 МПа в …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@inbox.ru
msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.