Диалектрические свойства пластифицированных полимеров
|
С повышением удельное объемное сопротивление ру ванных полимеров |
Увеличение содержания пластификатора в составе полимерной композиции, приводящее к повышению гибкости цепей полимера, способствует росту подвижности отдельных его звеньев [334], вызывая понижение удельного объемного диэлектрического сопротивления и повышение максимального значения тангенса угла диэлектрических потерь [311, 334]. Высокое удельное объемное электрическое сопротивление пластификатора не является достаточным условием для получения пластифицированного материала, также обладающего высоким удельным объемным электрическим сопротивлением. Согласно данным работы [335], единственным удовлетворительным методом определения пригодности пластификатора для получения пластифицированных полимеров с определенным комплексом диэлектрических свойств является оценка диэлектрических характеристик конечного материала. В этом случае четко проявляется специфика отдельных типов пластификаторов [311, 336—338].
|
Pv> |
|
2,8 | 2,8 100°С |
Температуры электрическое пластифициро - ю15 - понижается.
В работе [339] было показано, что зависимость lgpv от обратной абсолютной температуры для пластифицированного ПВХ представляет собой линейную функцию (рис. 4.13).
Практически важно, чтобы при высокой эффективности пластификатора удельное объемное электри-
Рис. 4.13. Зависимость удельного объемного диэлектрического сопротивления от обратной абсолютной температуры: / — ПВХ; 2— ПВХ+33,3 масс. ч. пластификатора; 3 — ПВХ+50 масс. ч. пластификатора;^ — ПВХ+ + 66,6 масс. ч. пластификатора; 5 — пластификатор.
Ческое сопротивление пластифицированного полимера понижалось как можно меньше. Изменение значения pv при 293 К с увеличением содержания пластификатора в составе ПВХ-композиции обусловлено смещением температурной зависимости логарифма pv от обратной температуры согласно формуле [339]:
! w \
Ру = Ро ехр I — - щг I (4.19)
Где W— коэффициент электропроводности.
Таким образом, ру при 293 К определяется температурным коэффициентом электропроводности W и изменением Тс. Зависимость lgpr от Д(1/Г) выражается уравнением:
Lg Pv = lg Pv (тс) + ——ГТ,(4'20>
R [Т ~
Где lgiP(Tc) — логарифм ру; при Тс он равен 12,6±1,0.
Для некоторых пластификаторов получены следующие значения ■ W (в кДж/моль):
ДОФ. . . 138,6 ПАС-22 . . . 204,6 ППА-4 . . . . 163,8 ПДЭА-4 . . . 285,6
При этом чем выше предел совместимости пластификатора с полимером, тем ниже W и, наоборот, W повышается по мере снижения предела совместимости.
Такую зависимость можно объяснить значительным возрастанием размера кйнетических единиц по мере уменьшения предела совместимости.
Уравнения (4.19) и (4.20) позволяют рассчитать pF при комнатной или близких к ней температурах, причем содержание пластификатора в ПВХ композиции составляет не более 60 масс. ч.
В приведенных уравнениях отсутствует pv самого пластификатора, поскольку оно приобретает значение лишь при высоких содержаниях пластификатора, обычно на практике не использующихся. Таким образом, электрическое сопротивление пластифици-' рованной композиции в основном определяется эффективностью пластификатора.
На практике для композиции одного состава иногда наблюдается довольно значительный разброс значений удельного объемного электрического сопротивления. Это обусловливается тем, что на удельное объемное диэлектрическое сопротивление пластифицированной полимерной композиции оказывает влияние состав композиции, примеси, входящие в состав композиции, гидролитическая и термоокислительная деструкция пластификатора, деструкция полимера и условия переработки.
Пластификация, приводя к увеличению подвижности структурных элементов полимера, вызывает повышение диэлектрической проницаемости є, особенно в области низких частот и tg6 [339].
Электрическая прочность (Е) пластифицированного полимера в меньшей степени зависит от содержания сложноэфирного пластификатора.
