ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Хемоэлектреты из "Полимерные электреты Издание 2" В термоэлектретах фиксирование ориентированных диполей и смещенных ионов происходит за счет замораживания , снижения подвижности элементов структуры полимера при охлаждении. Возникает вопрос, нельзя ли химическим путем фиксировать структуру в полимере и получить таким образом электреты, обладающие высокой стабильностью. Такой метод, по-видимому, должен быть перспективен для полимеров, находящихся в нормальных условиях в высокоэластическо-м состоянии, — эластомеров. Впервые хемоэлектреты были получены в 1961 г. путем фиксирования ориентированных в электрическом поле диполей и смещенных ионов химическим путем — вулканизацией [4]. [c.43] Натуральный каучук смокед-шитс 100 масс. ч. [c.43] Оксид цинка 5 масс. ч. [c.43] Электрическое поле прикладывали в течение первых двух минут вулканизации. В тех случаях, когда электрическое поле прикладывали позже, напрлмер на десятой минуте вулканизации, Оэфф оказывалось на порядок ниже. [c.43] Было найдено, что зависимость Оэфф хемоэлектретов от напряженности поляризующего поля немонотонна. При малых напряженностях поля возникает гетерозаряд, при более высоких напряженностях наблюдается образование одноименных зарядов с разных сторо . С течением времени гетерозаряд переходит в гомозаряд. Образование зарядов одного знака на обеих поверхностях электрета сразу после поляризации при высоких п можно объяснить участием в поляризации ионов преимущественно одного знака. [c.43] Получены также электреты на основе ряда синтетических каучуков полиизопренового, бутадиенстирольного, силиконового бутадиеннитрильного, хлоропренового, фторкаучука. Для вулканизации применяли обычные вулканизирующие системы — серу, каптакс, оксид цинка для полиизопренового и бутадиенстирольного каучуков, оксиды магния и цинка для полихлоропренового каучука, ацетат гексаметилендиамина и оксид цинка для фторкаучу-ков, дикумилпероксид и оксид цинка для силиконового каучука. [c.44] Все резиновые смеси были без наполнителей. Режим вулканизации способствовал получению оптимальных механических свойств. Электреты получались только из неполярных каучуков, вулканизаты которых обладали достаточно высоким электросопротивлением ( 10 Ом-см) значения 0эфф приведены в табл. 3. [c.44] Как видно, значения поверхностной плотности зарядов невелики (0,1—0,3 нКл/см ), поэтому была поставлена задача увеличения СТэфф. Полагали, что в нормальных условиях время релаксации диполей в эластомерах невелико и составляет десятки минут, что подтвердили экспериментальные данные о зависимости заряда от времени — время стабилизации заряда составляло примерно это же значение. На этом основании считали, что компонента заряда, сохраняющегося длительное время, обусловлена смещенными ионами, а так как она должна повышаться при увеличении количества ионов и заряда каждого иона, вводили ионогенные добавки — соли многовалентных металлов жирных кислот. И действительно, введение в резиновую смесь на основе полиизопрено-вого каучука стеарата цинка значительно увеличило заряд (см. табл. 3). [c.44] Е на заряд. При 10 масс. ч. добавки наблюдается даже снижение заряда. Качественно это явление можно объяснить тем, что заряд обусловлен смещенными в объеме ионами при очень большом смешении возможно разряжение ионов при их приближении к электродам. Поэтому должно быть какое-то оптимальное смещение, определяемое напряженностью поля и количеством ионов в объеме (время вулканизйции, значит и поляризации, везде было одинаковое — 30 мин). Увеличение напряженности поля до 20 кВ/см приводит к снижению сгэфф во всех случаях при введении ионогенных добавок. [c.45] В работах [60, 65] изучали образование электретов в процессе отверждения эпоксидных смол (при 20 °С). Удельное объемное сопротивление смолы растет в процессе отверждения от 10 (р]) до 10 5 Ом-см. (рг). Если поляризующее поле прикладывать с начала отверждения, при р1/=10 Ом-см, образуется гомозаряд (при = 1 кВ/см), а если поле прикладывать позднее, при р1 более высоком, гомозаряд снижается. Полагают, что с ростом р1 растет гетерозаряд, связанный с поляризацией Максвелла—Вагнера на границе раздела фаз. При р1 10 Ом-см гетерозаряд превалирует. Когда р1 растет до рг, заряд электретов снижается до нуля. Напряженность поля при поляризации Е и отношение р) к рг влияют на знак заряда получающихся электретов (см. рис. 26). Добавки ионогенных веществ — солей, пластификаторов влияют на значения зарядов, повышая их, но частично снижают стабильность электретов. [c.45] По-видимому, эмпирические закономерности, найденные автором в работе [60], характерны для электретов, гетерозаряд в которых обусловлен преимущественно смещенными ионами, и не зависят от того, каким способом происходит замораживание этих ионов — охлаждением в электрическом поле (термоэлектреты), испарением растворителя (криоэлектреты), полимеризацией или сшиванием в поле (хемоэлектреты). [c.45] Вернуться к основной статье