Полімери

 12 квітня 2021р. 

Предмет: Матеріалознавство радіоелектронних засобів.

 Урок 8, 9 : Високополімерні тверді діелектрики. Полімеризаційні діелектрики.

     Високополімерні матеріали складаються з молекул великої величини. Останні включають десятки і сотні тисяч молекул яких-небудь простих речовин, званих мономерами. Мономери — речовини, легко вступаючі в хімічні реакції. В результаті цих реакцій і утворюється нова високополімерна речовина (полімер) з великою молекулярною масою.

У молекулах полімеру молекули мономера міцно пов'язані один з одним силами хімічного зв'язку, це умовно зображають рисками. Наприклад, молекули початкової речовини А з'єднуються один з одним, утворюючи молекулу нової високополімерної речовини — А —А—А—А—А—А—А — Великі молекули полімерів можуть мати форму витягнутих в довжину ниток, тобто мають лінійну структуру. Полімери, що складаються з молекул лінійної структури, називаються лінійними полімерами. Вони здатні розм'якшуватися при нагріванні, тобто є термопластичними матеріалами. Є полімери, що складаються з молекул, розвинених по трьох напрямах в просторі. Такі полімери називаються просторовими. Вони відносно крихкі і, як правило, не розм'якшуються при нагріванні, тобто є термореактивними матеріалами.Полімери можуть мати аморфну або кристалічну будову. Деякі полімери можуть бути змішаними — і кристалічними і аморфними. Високополімерні речовини можуть бути природними (бурштин, натуральний каучук і ін.) і синтетичними (полістирол, полівінілхлорид і ін.). Зважаючи на обмеженість властивостей природних полімерів сучасна електротехніка використовує головним чином синтетичні високополімерні діелектрики. Вони можуть бути одержані в результаті хімічних реакцій полімеризації або поліконденсації і відповідно називаються полімеризаційними або поліконденсаціоними діелектриками. Органічне скло – являє собою високополімерний термопластичний прозорий матеріал.  Переважна більшість органічних матеріалів, що використовуються для виготовлення електричної ізоляції, відносяться до групи полімерів. Полімерами називають високомолeкулярні сполуки, молекули яких складаються з великого числа ланок, що повторюються – мономерів. Молекулярна маса полімера досягає 106 , а геометричні розміри молекул можуть бути настільки великі, що розчини цих речовин за властивостями наближаються до колоїдних систем. Реакцію утворення полімеру з мономеру називають полімеризацією. В процесі полімеризації речовина може переходити із газоподібного або рідкого стану в стан досить густої рідини або твердий стан,це термореактивні матеріали. Поліконденсація – реакція, пов’язана з перегруповуванням атомів полімерів і виділенням із сфери реакції води або іншої низькомолекулярної речовини. Полімери, отримані шляхом поліконденсації, як правило, володіють заниженими електричними властивостями в порівнянні з матеріалами, отриманими за реакціями полімеризації. Шляхом поліконденсації отримують, наприклад, феноло- формальдегідні і поліефірні смоли. До речовин, які одержують за реакцією полімеризації, окрім поліетилену, відносяться полістирол, полівінілхлорид, поліізобутилен, поліметилматакрилат і ін.  Лінійні і просторові полімери. В залежності від просторової структури макромолекул полімери ділять на два основні типи – лінійні і просторові. У лінійних полімерах макромолекули являють собою ланцюгові послідовності ланок, які повторюються. У просторових полімерах макромолекули зв’язані в загальну сітку, що призводить до необмеженого зростання молекулярної маси, яка характеризує вже не окрему макромолекулу, а деяку область полімеру. В таких просторово-структурованих матеріалах окремі макромолекули втрачають індивідуальність. Тому іноді просторові полімери називають полімерними тілами. У зв’язку з цими властивостями лінійні полімери називають термопластичними матеріалами, а просторові – термореактивними. Просторові полімери малорозчинні, а значна частина з них нерозчинна взагалі. Типовими просторовими полімерами є феноло-формальдегідні і епоксидні смоли, сильно вулканізований каучук (ебоніт).

Завдання: скласти конспект, що містить класифікацію та властивості полімерних матеріалів.

Контрольне завдання: розглянути і написати електричні характеристики діелектриків. Виконання контрольного завдання відправляйте на електронну пошту : honor7valera@gmail.com