Слоистые пластики и фольгированные материалы
Раздел 10. Изоляционные материалы.
Лекция №30
Пластмассы
Слоистые пластики
Пленочные, фольгированные материалы
Эластомеры
Лаки, эмали
Компаунды
Флюсы
Пластмассы
Пластмассы обьединяют группу твердых или упругих материалов, которые состоят полностью или частично из полимерных соединений и формуются в изделия методами, основанными на использовании их пластических деформаций.
Пластмассы получают на основе различных натуральных и искусственных смол, они успешно заменяют металлы, фарфор, каучук, стекло, шелк, кожу и другие материалы.
Основные характеристики пластмасс:
- сравнительно высокие механические свойства, достаточные для изготовления изделий, которые не подвергаются значительным динамическим нагрузкам;
- хорошие электроизоляционные свойства;
- высокая стойкость к коррозии;
- высокая химическая стойкость;
- низкая гигроскопичность;
- легкость (плотность пластмасс обычно составляет 900...1800 кГ/м2);
- широкий диапазон коэффициентов трения и высокое сопротивление истиранию;
- хорошие оптические свойства и прозрачность.
Основное сырье для производства пластмасс – недорого и доступно (продукты переработки нефти, газа, поваренной соли, известь, песок и др.). Получение изделий – несложный и дешевый процесс.
Недостатки пластмасс – ползучесть, невысокая теплостойкость, пониженная прочность при переменных нагрузках; быстрое старение.
Пластмассы чаще всего состоят из связующего вещества и наполнителя. В их состав входят пластификаторы, стабилизаторы и красители.
Связующие вещества определяют в основном свойства деталей из пластмасс и представляют собой сложные химические соединения органического и неорганического происхождения, получившие в промышленности общее название «смолы». Содержание связующего вещества в пластмассах колеблется в пределах 30...60%.
Наполнители обладают способностью прочно сцепляться со связующим веществом, придают пластмассам требуемые свойства – механическую прочность (древесная мука, асбест), теплопроводность( молотый мрамор, кварц), диэлектрические свойства (молотая слюда или кварц), нагревостойкость ( асбест, стекловолокно).
Введение наполнителей уменьшает обьемную усадку пластмасс, однако повышает гигроскопичность и ухудшает гигроскопичность и ухудшает их электроизоляционные свойства. Обычно пластмассы содержат 40...70% наполнителя.
Пластьификаторы вводят в пластмассы для повышения пластичности, хладостойкости, предупреждения прилипания изделия к стенкам прессформы при прессовании.
Стабилизаторы способствуют длительному сохранению пластмассами своих основных свойств.
Красители придают пластмассам определяют окраску. Желто-коричневая окраска получается введением охры и кропа, красная – додалином, черная – нигрозином, зеленая – зеленый бриллиант.
Пластмассы классифицируют по различным свойствам: применению, нагревостойкости, химическим свойствам, способу переработки, используемым связующим смолам.
Слоистые пластики и фольгированные материалы
Слоистые пластики являются разновидностью пластмасс, которые получают горячим прессованием листовых волокнистых материалов, предварительно пропитанных синтетическими смолами. Связующими веществами в этом случае служат синтетические фенолформальдегидные, кремнийорганические и эпоксидные смолы, а наполнителями – полотна ткани, бумаги или древесного шпона.
Гетинакс – слоистый листовой материал, изготовленный методом горячего прессования двух или более слоев бумаги, пропитанной термореактивной смолой (фенолформальдегидной или эпоксидной).
Изделия из гетинакса изготовляют механической обработкой, штамповкой и вытяжкой. Для повышения влагостойкости изделия из гетинакса пропитывают в бакелитовой смоле, разведенной в спирте, с последующей сушкой.
Выпускают гетинакс в виде листов и плит, трубок и цилиндров, из которых изготавливают каркасы катушек и изоляционные трубки, как основание для печатных плат.
Текстолит – слоистый материал, изготовленный методом горячего прессования хлопчатобумажной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой. Выпускается конструкционный и электротехнический текстолит на разных связках.
Текстолит электротехнический выпускают в виде листов толщиной 0,5...8 мм и плит толщиной 0,5...50мм. Этот текстолит используют в интервале температур о -60 до + 105°С.
Листовой текстолит применяют как конструкционно-изоляционный материал для изготовления изделий, которые подвергаются ударным нагрузкам, истиранию (детали переключателей), не требуют высоких электроизоляционных свойств (панели, каркасы, щиты, крепежные планки), а также в качестве оснований для печатных плат.
Детали из текстолита изготавливают по такой же технологии, как и детали из гетинакса, подвергая их бакелизации.
Текстолит значительно дороже гетинакса, так как стоимость ткани значительно выше стоимости бумаги.
Разновидности текстолита: стеклотекстолит (обладает повышенной влагостойкостью и лучшими электрическими и механическими параметрами по сравнению с гетинаксом и текстолитом, но хуже обрабатывается механически), асботекстолит (применяется для изготовления деталей с повышенной теплостойкостью).
Фольгированные слоистые материалы представляют собой слоистые пластики или синтетические пленки, облицованные с одной или двух сторон металлической фольгой (гетинакс, стеклотекстолит, армированный фторопласт) и используют в качестве оснований для печатных плат.