ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Пластмассы из "Краткий курс физической химии Издание 3" Удельные сопротивления полимеров и их электрическая прочность (сопротивление пробою) еще недостаточно изучены связь их с другими физическими и химическими свойствами полимеров, а также с особенностями их внутреннего строения еще недостаточно выяснена. Наоборот, по диэлектрической проницаемости и диэлектрическим потерям полимеров имеется теоретический и экспериментальный материал, который дает возможность уже в настоящее время изучать связь этих свойств с другими свойствами полимеров. Измерение диэлектрической проницаемости является основным методом определения дипольного момента молекул и изучения их полярной структуры (см. 23). В связи с этим из пяти названных выше технических характеристик диэ.пектриче-ских свойств остановимся на первых двух. [c.599] При помещении диэлектрика в переменное электрическое поле, в зависимости от частоты поля более медленно перемещающиеся атомы и молекулы могут не успевать за изменениями поля. В общем, чем выше частота, тем при меньшем времени релаксации (или до более высокой температуры) диполи не успевают следовать за переменами электрического поля и ведут себя, как твер-дозакрепленные частицы. [c.599] Диэлектрическая проницаемость зависит от частоты переменного поля и от температуры, в соответствии с зависимостью ориентационной поляризации от этих величин. [c.600] В табл. 67 приведены величины диэлектрической проницаемости некоторых полимеров при комнатной температуре для частот 8-10 и 110 герц. Полимеры, молекулы которых не содержат полярные группы, обладают меньшими диэлектрическими проницаемостями и не обнаруживают существенного изменения значений ее в зависимости от частоты поля. Полимеры, в молекулах которых имеются полярные группы, обладают большими диэлектрическими проницаемостями, и последние зависят от частоты поля. [c.600] Диэлектрическими потерями называется та часть энергии диэлектрика, находящегося в переменном электрическом поле, которая переходит в теплоту. В зависимости от времени релаксации различных видов поляризации максимум поляризации яи-электрика в той или другой степени отстает по времени от максимума напряжения поля, т. е. создается некоторый сдвиг фаз поляризации по сравнению с фазами напряжения поля. При отсутствии такого сдвига фаз отсутствуют и соответствующие диэлектрические потери. Вместе с тем диэлектрические потери будут равны нулю и в том случае, если время релаксации настолько велико, что поляризация практически не успевает происходить. [c.600] С—коэффициент, определяемый формой электрического поля (плоский конденсатор, круговой конденсатор и т. д.). [c.602] На рис. 214 угол потерь для наглядности показан сильно преувеличенным против наблюдаемого на опыте для хороших диэлектриков. В действительности он составляет лишь доли градуса. [c.602] Величина tg S широко применяется для выражения диэлектрических потерь, так как она является величиной отвлеченной, не зависящей от формы поля, от размеров и формы образца, и служит характеристикой самого материала. Измерить tg 5 можно, определяя одновременно диэлектрическую проницаемость s. При этом tg о является величиной, много более чувствительной к изменению свойств вещества, чем г. Можно показать, что на кривых, выражающих зависимость этих величин от температуры. [c.602] На рис. 215 показана (по данным П. П. Кобеко и Н. М. Кум-шацкой) зависимость tgS полигексилметакрилата от температуры при разных частотах колебаний (от тысячи до миллиона герц). [c.603] В квадрате. В мощных коротковолновых радиоустановках даже при значениях tg о порядка 0,01 количество выделяющегося тепла так велико, что может вызывать разрушение и расплавление стекла и фарфора. Поэтому здесьтребуются материалы, обладающие очень малыми потерями (угол 3 порядка 1 минуты, т. е. tg =.3- 10 или меньше). [c.603] В соответствии с рассмотренными соотношениями в неполярных полимерах (при отсутствии полярных пластификаторов и пр.) tg 5 достаточно мал, он не превышает —0,0006 и практически не зависит от температуры и от частоты колебания. В полимерах же, содержащих полярные группы, а также в любых полимерах, содержащих полярные пластификаторы, наполнители, красители и пр., о много больше (от 0,01 до 0,1) и зависит от температуры и от частоты колебаний (см. табл. 67). [c.603] Различные виды материалов (металлы, полимеры, строительные растворы и др.) обладают в том или другом состоянии пластичностью. Однако термин пластмассы применяется в настояш,ее время в гораздо более узком и более определенном смысле. Как было указано в 59, пластмассами теперь называют вещества, состоящие в основном из высокомолекулярных органических соединений и обладающие в том или другом состоянии пластичностью, которая полностью или частично теряется при переходе к другим условиям. Это дает возможность получать из этих материалов тела нужной формы методами, основанными на пласти- ческой деформации, например путем прессования их в пластичном состоянии, и затем использовать в других условиях как упругие твердые тела. [c.604] Вводя наполнитель, можно значительно уменьшить расход сравнительно более ценного полимера. Однако чаще всего наполнители вводят для того, чтобы изменить механические или другие свойства материала в желательном для данной цели направлении. Такие наполнители могут существенно улучшать механическую прочность материала, увеличить его стойкость к повышенным температурам или изменить другие важные в практическом отношении свойства. [c.604] В качестве наполнителей применяют различные неорганические и органические материалы—порошкообразные, волокнистые или слоистые. К порошкообразным материалам относятся древесная мука, опилки, некоторые минеральные вещества к волокнистым— асбест, стеклянное волокно к слоистым—текстиль, стеклянная ткань, древесная стружка, бумага и др. (Газонаполненные пластмассы—пенопласты и поропласты—составляют особую группу.) Наибольшее повышение механической прочности достигается обычно при применении слоистых и волокнистых наполнителей. В табл. 68 сопоставлены основные механические свойства пластмасс, приготовленных на основе полиэфирной смолы, со свойствами смолы в чистом состоянии, а также со свойствами сплавов алюминия и конструкционной стали. [c.604] Полимер со стеклянным волокном. . [c.605] Полимер со стеклянной тканью. . . [c.605] Очевидно, существует некоторое оптимальное для данного свойства содержание наполнителя. Однако этот оптимум не одинаков для разных свойств и разных условий эксплуатации полимерных материалов. [c.606] Вернуться к основной статье