Диэлектрические свойства полимеро диэлектрическая проницаемость

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 диэлектрических свойств остановимся на первых двух. [c.594]

Диэлектрические свойства. В полиолефинах и полистироле дипольный момент связей С—Н и С=С составляет 0,30 поэтому эти полимеры являются хорошими диэлектриками. Величина диэлектрической проницаемости нри частоте 10 Гц составляет 2,0 — 2,3. Диэлектрическая проницаемость зависит от плотности полимера, степени его окисления и присутствия остатков катализатора. Так, при переходе от полиэтилена низкой плотности к полиэтилену высокой плотности [31] диэлектрическая проницаемость возрастает от 2,28 до 2,45. [c.513]

Электрические свойства, диэлектрические потери и диэлектрическая проницаемость, изменяются только под влиянием вторичных факторов, при химическом сшивании — под влиянием продуктов разложения перекиси. Облучение может вызвать небольшое окисление полимера, что приведет к увеличению диэлектрических потерь. Диэлектрическая прочность при высоких температурах увеличивается аналогично увеличению механической прочности. [c.454]

Температурные и частотные зависимости диэлектрических потерь в полярных полимерах в действительности оказываются гораздо более сложными, нежели это можно было предполагать на основании рассмотренных выше простейших теоретических соображений. Тангенсы угла диэлектрических потерь для этих материалов могут изменяться в чрезвычайно широком диапазоне. Соответствующие данные представлены на рис. 84, 85 и 86. Максимумы диэлектрических потерь, наблюдаемые для различных материалов, могут быть весьма различными по форме. Из-за сложности характера наблюдаемых частотных и температурных зависимостей очень трудно, исходя из экспериментальных данных по диэлектрическим свойствам полимеров, определенных в одних условиях эксплуатации, предсказать,, какими окажутся эти свойства в других условиях. Поэтому принятый метод измерения диэлектрических констант полимеров при одной частоте, например при 1000 гц, вообще говоря, неудовлетворителен. При выборе материала для той или иной цели необходимо провести его испытания во всем том диапазоне температур и частот, в котором предполагается его использовать. Это относится и к измерению тангенса угла диэлектрических потерь, и, хотя и в меньшей степени, к диэлектрической проницаемости. Температурные и частотные зависимости диэлектрической проницаемости ряда полярных [c.138]

Такой процесс перехода к равновесию называется диэлектрической релаксацией и характеризуется временем релаксации т. Если к полимерному диэлектрику приложить переменное электрическое поле, то очевидно, что диэлектрические свойства полимера (в том числе и диэлектрическая проницаемость) будут зависеть от соотношения между частотой изменения приложенного электрического поля (О и временем диэлектрической релаксации т. [c.138]

Влияние пластификаторов на диэлектрические свойства полимеров. Как правило, введение в полимер пластификаторов ухудшает диэлектрич. характеристики полимеров. При П. максимум тангенса угла диэлектрич. потерь смещается в сторону более низких темп-р. Значения тангенса угла диэлектрич. потерь и диэлектрич. проницаемости тем выше, чем более полярна молекула пластификатора. Введение пластификаторов, особенно полярных, понижает уд. электрич. сопротив- [c.314]

Диэлектрические свойства полимеров могут быть охарактеризованы комплексной диэлектрической проницаемостью [c.256]

Диэлектрические свойства полимеров непосредственно связаны с релаксационными явлениями и, так же как механические свойства, в значительной степени ими определяются. Поэтому на основании изучения диэлектрических свойств делаются некоторые заключения о природе и механизме релаксационных процессов в полимерах. Проводя дальше аналогию между исследованием релаксации механическим и электрическим способами, необходимо отметить, что эти исследования часто основываются на одинаковом принципе, заключающемся в сопоставлении температурно-частотных зависимостей диэлектрических и механических потерь для полимеров разного строения. Эти потери характеризуются тангенсом угла диэлектрических и механических потерь б, диэлектрической проницаемостью е и модулем упругости. [c.177]

По своим электрическим свойствам полимеры являются типичными диэлектриками. Их поведение в электрическом поле определяется такими характеристиками, как удельное электрическое сопротивление (объемное и поверхностное), электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери. Электрические свойства полимеров зависят от химического строения и физического состояния полимеров, от условий их испытаний и эксплуатации, в частности, от частоты и амплитуды напряженности внешнего поля, температуры, влажности среды, конструкции электродов и геометрических размеров испытуемого образца. Испытания электрических свойств полимеров необходимо не только для оценки их эксплуатационных качеств, но и для исследования их химического строения и структуры. [c.135]

Анилино-формальдегидные полимеры характеризуются высокими показателями диэлектрических свойств и потому применяются в производстве электроизоляционных деталей повышенной теплостойкости. Диэлектрическая проницаемость полимера составляет 3—4, электрическая прочность достигает 30 ке/мм. Изделия из таких полимеров могут длительное время находиться в эксплуатации под нагрузкой без деформации при температуре 105-110 [c.430]

Если снять внешнее электрическое поле, приложенное к полимерному диэлектрику, то вследствие теплового движения через некоторое время поляризация полимерного образца исчезает и он возвращается в прежнее равновесное состояние. Такой процесс перехода системы в равновесное состояние называется диэлектрической релаксацией и характеризуется временем релаксации т. Если к полимерному диэлектрику приложить переменное электрическое поле, то очевидно, что диэлектрические свойства полимера (в том числе и диэлектрическая проницаемость) будут зависеть от соотношения между частотой изменения приложенного внешнего электрического поля ш и временем диэлектрической релаксации т. [c.172]

Диэлектрические свойства полимеров характеризуются целым рядом показателей, из которых диэлектрическая проницаемость и потери являются основными характеристиками и определяют поведение полимера [c.27]

Диэлектрические свойства полимеров определяются не только диэлектрической проницаемостью, но и тангенсом угла ди- [c.53]

Электрические свойства СВМПЭ аналогичны свойствам ПЭНД. Диэлектрическая проницаемость СВМПЭ, как и у других неполярных полимеров, примерно равна квадрату показателя преломления Пд. При температуре 18—23°С она составляет 2,3. С повышением температуры и соответственно со снижением плотности полимера наблюдается уменьшение диэлектрической проницаемости при 130°С е = 2,2, а при 140°С е = 2,1. В интервале частот 10 — 10 Гц диэлектрическая проницаемость практически не изменяется, лишь при частотах 10 —10 Гц она уменьшается на 4—57о по сравнению со значениями, полученными при более низких частотах [3, с. 34 44, с. 23]. [c.41]

Диэлектрические свойства полимеров характеризуются также диэлектрической проницаемостью е-величиной, которую легко измерить и которая составляет, например, для феноло-формальдегидных и эпоксидных смол 3,5-4,5, для полистирола-около 2,5, для фторсодержащих полимеров-менее 2. Чем меньше диэлектрическая проницаемость, тем лучшим диэлектриком является полимер. Диэлектрическая проницаемость зависит от природы полимера, от наличия в нем примесей, низкомолеку- [c.138]

Любой распрямленный участок цепной молекулы линейного полимера обладает сильной анизотропией многих свойств вследствие ориентированного расположения атомов и атомных групп в макромолекуле, которая фактически представляет собой одномерный кристалл. Параллельная упаковка таких участков при образовании одноосноориентированного полимерного тела сообщает анизотропные свойства отдельной молекулы всему полимерному телу. Действительно, в ориентированных полимерах наблюдается анизотропия механических и теплофизических свойств, а также таких свойств, как диэлектрическая проницаемость и электрическая проводимость. [c.11]

Диэлектрические свойства полимера тангенс угла диэлектрических потерь б и относительная диэлектрическая проницаемость Ег мало меняются с изменением температуры, давления и частоты. [c.7]

По величине удельной электрической проводимости % (Ом- см- ) или обратной ей величине удельного сопротивления р (Ом см) полимеры могут быть проводниками (р = 10 -10-з Ом см), полупроводниками (р = 10 -10 Ом-см) или диэлектриками ((р > 10 -10 Ом-см). Полимеры являются материалами с очень ценными диэлектрическими (изолирующими) свойствами. Диэлектрические свойства полимеров характеризуются удельным объемом р и удельным поверхностным сопротивлением р , электрической прочностью, диэлектрической проницаемостью и уровнем диэлектрических потерь. [c.176]

При обычной температуре он не растворим в распространенных растворителях, его пленки менее проницаемы для органических веществ, чем полиэтиленовые пленки. Свойства полиформальдегида заметно не изменяются в условиях длительного прогревания при 80° и кратковременного при 120° или при длительном выдерживании в воде при 60°. Концентрированные растворы кислот и щелочей разрушают полимер. Плавится кристаллический полимер около 175°, выше 184° он переходит в текучее состояние. В настоящее время полиформальдегид выпускают под названием делрин. Этот полимер легко перерабатывается в изделия методом прессования, шприцевания и литья под давлением при 200—225°. Он удачно сочетает в себе новышенную механическую прочность с хорошими диэлектрическими свойствами. [c.828]

Другой особенностью изменения диэлектрической проницаемости и потерь в полимерах является их чувствительность не только к изменениям сегментальной подвижности, но и к проявлениям подвижности боковых и концевых групп, а также отдельных звеньев макромолекулы. Благодаря высокой чувствительности к проявлению подвижности всех элементов структуры макромолекул, а также возможности проводить исследования в уникально широком диапазоне частот изучение диэлектрических свойств является прекрасным способом исследования структуры полимеров, к сожалению, недостаточно еще распространенным применительно к эластомерам. [c.74]

Снятие температурно-временных зависимостей удельной электропроводности (величины, обратной удельному сопротивлению) позволяет изучать особенности проявления кинетических и фазовых переходов в полимерах при действии слабых постоянных электрических полей. Еще более перспективно для этих целей измерение температурно-частотных зависимостей диэлектрических потерь и проницаемости в слабых переменных электрических полях. В частности, по проявлению максимумов диэлектрических потерь при определенных температуре или частоте можно судить о возникновении подвижности тех или иных атомных групп или более крупных участков макромолекул. Это дает возможность установить взаимосвязь строения и свойств полимеров, что необходимо для создания требуемых для техники материалов. [c.209]

Так как полярные соединения с малым размером молекул имеют очень большую диэлектрическую проницаемость, их присутствие в высокомолекулярных веществах может сильно ухудшить диэлектрические свойства последних. Поэтому желательно, чтобы не было следов растворителей (ацетона, спирта, сложных эфиров и др.) в лаковых пленках, нежелательны мономеры и низкомолекулярные фракции в полимерных веществах (в поли-метилметакрилате, полиамиде и др.). Получая синтетические электроизоляционные масла (стр. 111), необходимо удалять низкомолекулярные полимеры (димеры, тримеры) изобутилена и н-бутиленов. В этих соединениях отрицательно на диэлектрические свойства влияет полярность двойной связи, что видно на диизобутилене [c.64]

Под давлением 45 тыс. атм сероуглерод при 200 °С превращается в черную твердую массу с плотностью 1,9 г/сл . Полимеризация идет, по-видимому, с образованием цепей типа [— (S)—S—] и сопровождается выделением тепла (5,6 ккал/моль Sj). Полимер имеет низкую диэлектрическую проницаемость (4,0), обладает полупроводниковыми свойствами и нерастворим в органических растворителях. В обычных условиях он устойчив, но при 70 °С размягчается, а при 170 °С разлагается на элементы. [c.518]

Характерной особенностью межмолекулярных водородных связей является их направленность три атома Л, Н и 5, участвующие в образовании водородной связи, расположены на одной прямой. При этом расстояние Л — Н...В для различных веществ составляет 2,5— —2,8 А. Посредством водородных связей молекулы объединяются в димеры и полимеры. Такая ассоциация молекул приводит к повышению температуры плавления и кипения, увеличению теплоты парообразования, изменению растворяющей способности. Водородные связи обусловливают аномально высокую диэлектрическую проницаемость воды и спиртов по сравнению с диэлектрическими свойствами других жидкостей, молекулы которых имеют дипольные моменты того же порядка взаимную ориентацию молекул в жидкостях и кристаллах параллельное расположение полипептидных цепочек в структуре белка поперечные связи в полимерах и в двойной спирали молекулы ДНК. Благодаря своей незначительной прочности водородная связь играет большую роль во многих биологических процессах. Характерно, что молекулы, соединенные водородными связями, сохраняют свою индивидуальность в твердых телах, жидкостях и газах. В то же время они могут вращаться, переходить таким путем на одного устойчивого положения в другое. Кроме водорода промежуточным атомом, соединяющим два различных атома, может служить дейтерий, который, как водород, расположен на линии А П...В. При такой замене водорода на дейтерий энергия связи возрастает до нескольких десятков джоулей на 1 моль. [c.133]

Свойства полимерных материалов определяются составом элементарных звеньев и общим строением полимера, зависящим от внешних условий — температуры, влажности, а также от условий эксплуатации тока, напряжения и их частоты. Основные свойства полимеров, важные для электро- и радиотехнической промышленности, — это термостойкость влагопоглощение, склонность к поляризации, ведущей к потерям диэлектрическая проницаемость устойчивость к воздействию окружающей среды и к радиоактивному излучению. [c.503]

Влагопоглощение, снижающее все электрические свойства, зависит, главным образом, от состава полимера. Полимеры, не содержащие полярных групп, обладают малым влагопоглощением, малой диэлектрической проницаемостью, не поляризуются и, таким образом, поглощают мало энергии и их свойства более стабильны, так как они не нагреваются в процессе работы. Поглощение энергии диэлектрическими материалами характеризуется тангенсом угла потерь (tgS) [c.519]

Большинство полимеров относится к диэлектрикам. Однако их диэлектрические свойства лежат в широких пределах и зависят от состава и структуры макромолекул. Диэлектрические свойства в значительной степени определяются наличием, характером и концентрацией полярных групп в макромолекулах. Наличие у макромолекул галогенных, гидроксидных, карбоксидных и других полярных групп ухудшает диэлектрические свойства полимеров. Например, диэлектрическая проницаемость поливинилхлорида в [c.362]

Обнаруженная четкая корреляция между диэлектрическими свойствами (про юдн.мостью. диэлектрической проницаемостью и диэлектрическими потерями) и структурой полимера, его физическим и фазовым состоянием позволяет использовать атн свойства, нх частотную или температурную зависимость для оценки структуры полимеров и се изменения. [c.377]

Поливинилхлорид (—СНг—СНС1—) — жесткий, негибкий продукт полимеризации винилхлорида. Жесткость его обусловлена сильным межмолекулярным взаимодействием (водородным и ориентационным), возникающим из-за наличия в цепных макромолекулах атомов электроотрицательного хлора. Полярный диэлектрик, эксплуатируемый в области низких частот, характеризуется высокими диэлектрическими потерями (1 6 = 0,15— 0,05) и меньшим по сравнению с полиэтиленом удельньгм объемным сопротивлением (10 Ом-м). Диэлектрическая проницаемость 3,2—3,6. Используют его в производстве монтажных и телефонных проводов. Для придания полимеру эластичности его пластифицируют, т. е. вводят специальные добавки, чаще всего сложные эфиры и полиэфиры с низкой степенью полимеризации. Однако при этом ухудшаются электроизоляционные свойства материала. [c.478]

Фторопласт-4 обладает высокими диэлектрическими свойствами. Его диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь — один из самых низких для твердых тел при всех частотах. Этот полимер отличается высокими механическими свойствами, низким коэффициентом трения, свойствами самосмазываемости. Наряду с этим он имеет низкую теплопроводность и твердость. Под действием нагрузки материал становится хладотекучим. [c.138]

Уравнения (7.2) и (7.3) получены Дебаем при условии, что все диполи в диэлектрике одинаковы и не взаимодействуют между собой, поэтому имеется одно время релаксации т. Однако в реальных диэлектриках, в частности полимерах, процессам релаксации присуще распределение времен Xi, описываемое релаксационным спектром. Тот факт, что диэлектрические свойства полимеров не могут быть точно описаны уравнением с одним т, был впервые принят во внимание Фуоссом и Кирквудом [7.2], которые прямым образом учли существование спектра времен релаксации для полимеров. Учет распределения времен релаксации в конденсированных системах, в которых отсутствуют дальнодействующие силы, сделан в теории диэлектрических свойств слабополярных систем. Если функция распределершя времен релаксации является симметричной, то для обобщенной диэлектрической проницаемости может быть использовано модифицированное уравнение Дебая вида [c.177]

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИМЕРОВ — совокупность свойств, величинами к-рых онределяется пригодность нолимеров для электротехнич. и радиотехнич, изделий, Д, с. н, характеризуются э.лектроцроводностью, диэлектрич. проницаемостью и электрич. прочностью. [c.594]

При увеличении степени полимеризации линейных полидиметилсилоксанов от единиц до нескольких десятков, т. е. до размера сегмента, их электропроводность падает, е растет, температура области релаксационных явлений и энергия активации возрастают. Дальнейшее увеличение степени полимеризации до предельных величин, как и введение небольшого числа сшивок, вызывает незяачп-тельное увеличение в и некоторый сдвиг температуры области релаксации. По-вадимому, изменения этих свойств являются общими для всех кремнийорганических полимеров. Диэлектрическая проницаемость полимеров как в стеклообразном, так и в высокоэластичном состоянии не превышает 3,0—3,5, а тангенс угла диэлектрических потерь в области перехода из стеклообразного в высокоэластичное состояние, где проявляется релаксационный максимум, может достп-гать 1-10 и в значительной степени зависит от частоты электрического поля. [c.113]

Установлено, что ароматические поликарбонаты имеют хорошие электрические свойства . Применение поликар бонатов в электротехнической промышленности в виде литых изделий, пленок, волокон, покрытий и т. д. требует изучения таких свойств, как диэлектрическая проницаемость, тангенс угла диэлектрических потерь, электрическое сопротивление, дугостойкость. Кроме того, необходимо знать, как влияют на эти свойства форма, размер и старение изделий, содержание влаги в полимере и условия эксплуатации, особенно влажность и температура. Измерение диэлектрических потерь поликарбонатов в зависимости от температуры и частоты может дать информацию о подвижности молекул в твердом материале. [c.170]

Зосс (50] нашел, что менее активные мономеры, такие, как винилметиловый эфир, не вступают в полифазную полимеризацию, однако способные к кристаллизации полимеры можно получить, если в систему добавлять активаторы , такие, как хлороформ или хлористый метилен. Окамура и сотр. [51 ] изучали полимеризацию винилметилового эфира под действием эфирата фтористого бора при —74° в смешанных растворителях н-гексан — толуол и н-гексан — хлороформ, которые по существу являются смесями осадитель — растворитель для поливинилметилового эфира, получающегося в реакции, причем н-гексан является осадителем. Было найдено, что полимеризация начинается, когда к гексану добавлено 15% хлороформа или 30% толуола, и протекает гетерогенно, причем основной функцией активатора является растворение полимера с поверхности катализатора. Важным наблюдением явилось то, что при высоких отношениях растворителя к оса-дителю полимеризация протекает гомогенно с образованием все того же изотактического полимера, имеющего рентгенограмму волокна, аналогичную рентгенограмме изотактического поливинилизобутилового эфира. В ходе исследований [51, 53] оказалось возможным так подобрать условия, чтобы полимеризация винилизопропилового и винилизобутилового эфиров в чистом н-гексане протекала гомогенно при —78°. Например, капельное прибавление эфирата фтористого бора к раствору мономера в н-гексане приводит к гетерогенной системе, тогда как если мономер добавляют к раствору фтористого бора в н-гексане, происходит гомогенная полимеризация, приводящая к образованию также изотактического полимера. По сравнению с метил- и изобутилвиниловыми эфирами н-бутил-, изопропил- и этилвини-ловые эфиры дают полимеры с более низкой степенью кристалличности [54]. Не ясно, в какой степени этот эффект обусловлен упаковкой боковых групп и в какой степени он отражает различие в стереорегулярности полимерных цепей. Повышение температуры и увеличение диэлектрической проницаемости растворителя приводят к уменьшению молекулярного веса и изотактичности поливинилизобутилового эфира [53]. Прибавление передатчиков цепи уменьшает молекулярные веса, не влияя на изотактический характер полимера. Стереоспецифическая природа полимера зависит от применяемого катализатора. Хигасимура и сотр. [55] рассмотрели стереоспецифи-ческую полимеризацию, исходя из электростатических факторов и перекрывания орбит, связанных со стабилизацией переходного состояния полимерный карбониевый ион — противоион — мономер. Фактор перекрывания орбит при этом является направляющим, определяя стереоспеци-фический характер присоединения мономера. Эти рассмотрения находятся в согласии с общим стремлением приписывать стереорегулирующую функцию молекулярным свойствам, а не наличию поверхности, разделяющей фазы [c.338]

Аморфный полистирол при обычной температуре тверд, прозрачен, стекловиден и об,[шдает высокой атмосферостой костью. Для полимера характерен низкий удельный вес (1,05 г/сл( ), высокая влагостойкость, исключительно хорошие диэлектрические свойства (диэлектрическая проницаемость 2,6, электрическая прочность 50 кв1мм). [c.361]

Итак, создание синтетическим путем макромолекулы с уникальной устойчивой третичной структурой в принципе возможно. Трудно, однако, сказать, какова вероятность отбора при синтезе именно каталитически активной конформации. Тем не менее (даже без закрепленной третичной структуры) полимерные модели привлекают к себе столь широкое внимание, что число работ, посвященных этим системам, исчисляется сотнями. Однако обнаруживаемое увеличение реакционной способности функциональных групп, присоединенных к полимерной цепи, в большинстве изученных систем обусловлено лишь тривиальными эффектами среды (приводящими, например, к кажущемуся сдвигу р/(а) или же локальным концентрированием субстрата на полимере [62]. Те же эффекты играют основную роль и в мицелляр-ном катализе (см. 6 этой главы). Это не удивительно, поскольку мак-ромолекулярные частицы полимерного мыла (типа ХЬУ ) по таким свойствам, как характер взаимодействия гидрофобных и гидрофильных фрагментов друг с другом и с другими компонентами раствора, подвижность отдельных звеньев, диэлектрическая проницаемость и др., близки к мицеллам поверхностно-активных веществ [64]. Рассмотрим некоторые примеры. [c.105]

Ориентированный и отформованный материал обладает высокой прочностью. Удельная ударная вязкость его возрастает до 20 кгсм/см с 4 кгсм/см для неориентированных отпрессованных изделий, предел прочности ири изгибе увеличивается до 1000 кг/сл/ вместо 300—400 кг/см для неориентированных. Высокая прочность поливинилкарбазола сочетается с теплостойкостью его до 400°, что позволяет использовать полимер в качестве теплостойкого диэлектрика (вместо слюды) или в качестве заменителя асбеста. Диэлектрические свойства поливинилкарбазола заметпо не изменяются в широком интервале частот и температур. Диэлектрическая проницаемость полимера 3,0, электрическая прочность 50 кв/мм. Удельный вес полимера 1,19. [c.813]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология