ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Силиконовые полимеры для лаков и пластмасс из "Силиконы" Структура и отверждение. В полисилоксановых смо лах, так же как и в полисилоксановых жидкостях и эла стомерах, межмолекулярные силы малы, значительн( меньше, чем в органических полимерах. Кроме того, числ( сшивок, образующихся при отверждении полисилокса новых смол, значительно больше числа сшивок, образую щихся при отверждении органических полимеров (см гл. 3). Комбинация этих двух факторов приводит к зна чительному различию свойств полисилоксановых и орга нических смол. [c.60] Полисилоксановые смолы применимы поэтому в тех случаях, когда полисилоксановые резины, оказываются недостаточно жесткими. Это, конечно, ни в коем случае не является единственной причиной для предпочтения смол эластомерам. На выбор могут влиять в какой-то степени, например, различия в растворимости совместимости, реакционной способности и методах отверждения. [c.61] Ввиду многообразия применения желательно иметь полисилоксановые смолы с широким интервалом свойств в отвержденном состоянии. Так, для гибких лент нужны мягкие смолы, для электроизоляционных лаков, применяемых для пропитки обмоток и склеивания различных детален, требуются более твердые и прочные смолы для склеивания жестких слюдяных изделий—очень твердые смолы. Скорость отверждения, а также физические свойства отвержденных смол зависят от природы органических радикалов, связанных с кремнием, и от функциональности полимера (стр. 20), т. е. от присущей ему способности образовывать сшитые структуры. Вообще силанолы, содержащие фенильные радикалы, отверждаются медленнее, чем силанолы, содержащие метильные радикалы. Прн высоком содержании трифункциональ-ных или тетрафункциональных звеньев конденсация силанолов приводит к сильному сшиванию. Поэтому происходит более быстрое образование геля, и в конечном счете при дальнейшем отверждении получается более твердый полимер. [c.62] В идеальной термореактивной системе при хранении процесс отверждения больше не идет. Смола должна легко отверждаться при действии катализаторов или при нагревании. Процесс отверждения не должен продолжаться в период использования отвержденного полимера. Полимеры, при отверждении которых происходит конденсация силанолов, не идеальны во всех указанных отношениях. [c.63] Хотя в концентрированных растворах полимеров образование геля происходит быстрее, чем в разбавленных вследствие большей скорости конденсации силанолов, совершенно сухие полимеры сравнительно стабильны. Это связано с уменьшением подвижности молекул силанолов, что приводит к ограничению возможности протекания конденсации. Некоторые смолы выпускаются промышленностью в виде сухих порошков или чешуек. Перед употреблением их можно растворить в растворителе. Имеются сухие винилполисилоксановые полимеры, которые отверждаются по другому механизму и имеют иные характеристики, чем полимеры типа силанолов. [c.63] Температура, при которо происходит переход полимера от тве )дого состояния к мягкому (или наоборот), является весьма важной характерпстико смолы. Каждая смола характеризуется температурным интервалом перехода. Ниже этого интервала смола тверда и при растяжении разрушается при относительном удлинении при разрыве всего лишь в 5—20%. Выше температуры размягчения смола напоминает силиконовую резину и становится значительно мягче. На рис. 24 изображена зависимость модуля Юнга от температуры для твердой, средней и мягкой смол и типичной полисилоксановой резины. Чем выше модуль, тем жестче смола. Температуре размягчения соответствуют нисходящие части каждой кривой. [c.64] Вода влияет г а скорость отверждения (рис. 25, короткий пунктирный отрезок кривой). Эта кривая соответствует отверждению при 150 °С при применении тщательно высушенного воздуха. Не удивительно, что в сухом воздухе отверждение идет быстрее, так как процесс отверждения связан с удалением влаги из системы. По тем же причинам отверждение силиконовых смол идет быстрее в тонком слое, чем в толстом. Присутствие воды одинаково влияет на все полисилоксаны и связано с обратимостью реакции конденсации силанолов, в особенности в присутствии катализаторов. [c.66] Усиление смол. В смолах усиливающие наполнители выполняют другие функции, чем в резинах. Порошкообразные усиливающие наполнители не нашли широкого применения. Они не дают усиливающего эффекта, как в резинах, где они затрудняют перемещение полимерных цепей, что приводит к повышению прочности при растя-же[(ии. Их применяют для наполнения и повышения твердости некоторых пресскомпозиций. [c.66] Стеклоткань дает усиление в двух взаимно-перпендикулярных направлениях и может применяться как в виде гибкой стеклолакоткани, так и в виде толсти - жестких листов (стеклотекстолит). Толстые пластины могут быть получены также с применением листочков слюды, но в этом случае следует, вероятно, рассматривать силиконовую смолу как связующее для слюды, а не слюду как усиливающий нанолпитель для смолы. Условия отверждения, прочность и электроизоляционные свойства систем смола -стекло зависят не только от с .тол1 , но и от состава стекла и чистоты его поверхности. [c.66] Пропчводство и применение силиконовых смол будут рассматриваться в последующих главах. В табл. 12 приведены свойства типичных промыиллепных силиконовых лаков. Имеются также пресскомпозиции и сухие порошкообразные смолы, которые можно расплавить прн умеренном нагревании. Обычно к силиконовым смолам в процессе изготовления добавляют металлические катализаторы отверждения. Однако нх можно вводить в смолу непосредственно перед употреблением, в результате чего увеличивается продолжительность хранения смол. [c.67] Смолы для электроизоляционных и конструкционных материалов. К ним относятся пропиточные н защитные лаки, клеи, слоистые материалы и пресскомпозиции. Эти смолы можно использовать в качестве электрокзоляции для улучшения механических свойств оборудования, причем одна и та же смола может быть использована в различных областях применения. Основным стимулом для промышленного применения смол послужила их высокая теплостойкость. Эти смолы более или менее гидрофобны, что также часто является преимуществом. Они проявляют хорошую стойкость во влажной и вызывающей коррозию атмосфере, а также отличаются хорошими электроизоляционными свойствами. Механические свойства смол достаточно высоки, но не являются выдающимися. Главная ценность смол заключается в сохранении всех свойств при продолжительном воздействии высокой температуры. [c.69] До появления силиконов лучшие органические изоляционные материалы были способны служить в течение нескольких лет при максимальной рабочей температуре 130 °С. Силиконы и системы нз силиконов со стекловолокном, асбестом или слюдой дали возможность создать материалы, выдерживающие максимальную рабочую температуру 180 °С. [c.69] Срок службы изоляции связан с ее термостабильностью. Новая силиконовая изоляция отличается столь длительным сроком службы, что она была выделена в новый класс изоляции, названный классом Н. Лучшие органические смолы применялись в изоляции класса В, а обычные—в изоляции класса А. Ранее, при разделении электроизоляции на разные классы, исходили из их состава (органическая и неорганическая изоляция), а не из областей применения. Позднее главный упор был сделан на эксплуатационные свойства изоляций. В настоящее время классы изоляций различают только по максимальной рабочей температуре. [c.69] Таким образом, классы изоляции А, В, F и Н стали теперь просто называть класс 105, 130, 155 и 180 °С, причем приведенные температуры являются максимальными при долговременной службе изоляции. Зависимость срока службы различных классов изоляции от температуры эксплуатации оборудования показана на рис. 26. [c.69] Вернуться к основной статье