Диэлектрические потери и пластификаторы

Была установлена связь между температурой максимума диэлектрических потерь пластификатора в присутствии ПВХ и температурой стеклования пластиката [216]. Для ДОФ эта зависимость выражается эмпирически уравнением [c.130]

Таблица III.4. Температуры максимумов диэлектрических потерь пластификаторов и поливинилхлорида

Существенное влияние на релаксационные диэлектрические потери оказывает также пластификация полимеров. С ростом концентрации пластификаторов в полимере время релаксации, как правило, уменьшается, а область максимума дипольно-сегментальных потерь сдвигается в сторону низких температур, поскольку пластификация, как правило, существенно снижает температуру структурного стеклования. [c.248]

Пластификаторы также влияют на диэлектрические потери поливинилхлорида. Их влияние сказывается в том, что максимум угла потерь у пластифицированного поливинилхлорида резко сдвигается в сторону низких температур (рис. 40). Это объясняется тем, что температура перехода из стеклообразного (твердого, хрупкого) в высокоэластическое со- [c.130]

Рис. 40. Влияние пластификатора на тангенс угла диэлектрических потерь поливинилхлорида

Увеличение содержания пластификатора в составе полимерной композиции, приводящее к повышению гибкости цепей полимера, способствует росту подвижности отдельных его звеньев [334], вызывая понижение удельного объемного диэлектрического сопротивления и повышение максимального значения тангенса угла диэлектрических потерь [311, 334]. Высокое удельное объемное электрическое сопротивление пластификатора не является достаточным условием для получения пластифицированного материала, также обладающего высоким удельным объемным электрическим сопротивлением. Согласно данным работы [335], единственным удовлетворительным методом определения пригодности пластификатора для получения пластифицированных полимеров с определенным комплексом диэлектрических свойств является оценка диэлектрических характеристик конечного материала. В этом случае четко проявляется специфика отдельных типов пластификаторов [311, 336—338]. [c.177]

Введение в эпоксидные полимеры пластификаторов и в меньшей степени флексибилизаторов ухудшает диэлектрические характеристики компаундов. При этом, как уже отмечалось, сильно увеличиваются диэлектрические потери и максимум диэлектрических потерь смещается в сторону низких температур. Электрическое сопротивление и электрическая прочность также снижаются при увеличении содержания пластифицирующих добавок. [c.159]

Под пластификацией полимеров понимается увеличение подвижности структурных элементов полимера при введении в него специально подобранных веществ — пластификаторов, не взаимодействующих химически с полимером. Пластификаторы вводятся в полимер с целью повышения деформируемости полимерного материала при воздействии механических усилий во всех трех физических состояниях — стеклообразном, высокоэластическом и вязкотекучем. Это приводит к расширению температурной области стеклообразного состояния полимера (морозостойкость материала повышается), увеличению его эластичности, снижению температуры перехода из высокоэластического в вязкотекучее состояние (расплав полимера перерабатывается при более низкой температуре). Введение пластификатора в полимер приводит к снижению прочности и увеличению относительного удлинения полимера возрастание подвижности отдельных звеньев полимера вызывает снижение удельного объемного электрического сопротивления и повышение максимального значения тангенса угла диэлектрических потерь. [c.338]

Неравенство (5.66) выполняется иногда и в том случае, когда пластифицированные полимеры находятся в стеклообразном состоянии. При этом диэлектрические потери (е" н tgo) убывают с ростом концентрации пластификатора. Это относится также к изменению интенсивности р-пиков и является одним из критериев ан- [c.202]

Рис. 78. Влияние добавления пластификатора к полярному полимеру на зависимость диэлектрических потерь от частоты.

Добавление пластификатора к полимеру влияет на величину времен диэлектрической релаксации и максимума диэлектрических потерь совершенно аналогично повышению температуры (см. рис. 78). При введении пластификатора значения времен релаксации убывают, так как вследствие понижения внутренней вязкости полимера снижается температура стеклования. [c.134]

Пластификаторы оказывают влияние не только на вязкость и температуры стеклования и текучести, но и на механическую прочность, температуру хрупкости, диэлектрические потери и т. д. Механическая прочность полимера определяется прочностью химических и межмолекулярных связей. В набухшем б [c.482]

Введение пластификатора в полимер вследствие уменьшения вязкости всегда приводит к уменьшению времени релаксации, а следовательно, к смещению максимума тангенса угла диэлектрических потерь в сторону более низких температур (рис. 210). Зависимость температуры соответствую- [c.483]

Полярные и неполярные пластификаторы по своему действию на диэлектрические потери существенно не отличаются, но полярный пластификатор создает дополнительные релакса- [c.483]

Дипольно-сегментальные и дипольно-групповые потери в полимерах связаны с подвижностью кинетических единиц макромолекулярной цепи. Поэтому факторы, определяющие молекулярную подвижность, оказывают влияние и на диэлектрические потери в полимерах. К""ним относятся ориентация полимерных цепей, сшивание цепей, давление, действие низкомолекулярных примесей, в частности пластификаторов [19—22]. [c.257]

Влияние пластификаторов на диэлектрические потери в полимерах будет рассмотрено в 16 гл. [c.257]

Применение полимеров в качестве изоляционных материалов обусловлено их высоким электрическим сопротивлением, низкой диэлектрической проницаемостью, малыми диэлектрическими потерями и стойкостью к действию высоких напряжений (см. гл. 9). Введение пластификаторов, как правило, ухудшает все эти характеристики, и поэтому следует очень внимательно выбирать пластификаторы и их дозировку. [c.461]

Так как максимум тангенса угла диэлектрических потерь бмакс наблюдается при температуре стеклования полимера, то его смещение эквивалентно снижению температуры стеклования. Поэтому пластифицирующее действие пластификаторов можно оценивать по смещению tg бмакс (рис. 16.12) пластификатор тем эффективнее, чем ниже температура, соответствующая tg бмакс- [c.463]

Полуширина максимума на температурной зависимости коэффициента диэлектрических потерь с увеличением концентрации пластификатора увеличивается, достигает наибольшего значения при объемной концентрации около 50% и затем начинает уменьшаться [204]. Необходимо отметить, что четко выявить положение максимума потерь в работе [204] не удалось, так как исследование проводилось в довольно узком интервале концентраций. [c.177]

Фойгт [277] нашел, что зависимость времени релаксации ПВХ, определенного по положению максимума диэлектрических потерь, от обратной температуры имеет линейный характер, а энергия активации равна 9,7-10 2° Дж/молекулу. Однако для пластифицированного ПВХ эта зависимость сильно отклоняется от линейной. Энергия активации изменяется от 0,6-до 1,6-Дж/молекулу. В зависимости от содержания пластификатора кривизна может быть либо положительной, либо отрицательной. В то же время имеется некоторая концентрация, при которой сохраняется линейная зависимость. Для ДОФ она равна примерно 50%, а для ТКФ— 55%. [c.209]

Определение диэлектрических свойств основано главным образом на измерении пробивной прочности, сопротивления, диэлектрической постоянной и фактора диэлектрических потерь. Два первых показателя имеют значение при применении материалов в технике, но не в научных исследованиях, так как эти показатели определяются влиянием различных факторов. Удельное сопротивление вещества или его проводимость определяются, исходя из предположения об ионной проводимости, по числу носителей заряда, величине заряда и подвижности носителей заряда. Число носителей заряда и величина заряда для большинства высокомолекулярных соединений неизвестны они обусловлены наличием примесей или вторичными изменениями полимера. Однако в первом приближении можно считать, что подвижность носителя заряда обратно пропорциональна абсолютной вязкости она особенно мала ниже температуры стеклования, так как вязкость в этой области составляет 10 пуаз. По этой же причине ниже температуры стеклования полярные высокомолекулярные соединения имеют высокое удельное сопротивление, которое быстро возрастает с повышением температуры и увеличивающейся при этом подвижности, при уменьшающейся вязкости Те же соображения относятся и к двух- и многофазным системам, например к случаю введения пластификатора при этом снижается температура стеклования (см. рис. 27), подвижность становится больше, а удельное сопротивление — меньше. Из измерений диэлектрических полей и фактора диэлектрических потерь в зависимости от температуры и частоты можно делать выводы о структуре полимеров. Если полярные макромолекулы подвергаются действию переменного поля, то их полярные группы ориентируются по направ- [c.200]

Пластификаторы влияют и на диэлектрические свойства по-тимеров. Как правило, введение пластификаторов ухудшает диэлектрические характеристики. Изменение диэлектрической проницаемости и максимума тангенса у1ла диэлектрических потерь tg6 зависит от полЯ[)НОСти пластификатора и его термодинамической совместимости с полимером. Ьсли пластификатор истинно растворим в полимере, то tg6нaк смещается в область более низких те-миератур При этом абсолютные значения 1 6 и днэлектрнческой проницаемости е зависят от полярности пластификатора, т. е, от сто собственной диэлектрической проницаемости. При введении неполярных пластификаторов, диэлектрическая проницаемость которых мала, е и пластифицированного полимера уменьшаются, а введение полярных пластификаторов может привести к возрастанию этих показателей. [c.420]

Некоторые авторы [3, с. 208—227] различают термины пл1-стификатор , который означает инертное соединение, вводимое в иолимер для изменения механических свойств, и флексиби-лизатор , т. е. компонент, вступающий в реакцию с отверждающейся системой и увеличивающий гибкость и подвижность тре -мерной сетки. При введении пластификаторов и флексибилиза-торов наблюдается увеличение ударной вязкости и разрывного удлинения образцов. Однако при этом происходит снижение температуры стеклования, уменьшение термо- и химической стойкости и, как правило, возрастают диэлектрические потери и водопоглощение. Так как прочность зависит от модуля упругости и разрывного удлинения, то для хрупких эпоксидных п )-лимеров при введении пластификаторов она вначале увеличивается за счет роста удлинения, а затем сильно снижается за счет резкого уменьшения модуля, как это показано на рис. 6.1 [3, с. 211 66]. [c.158]

Введенные в полимер пластификаторы оказывают влияние ria все его физико-механические свойства (прочность, эластичность, хрупкость, диэлектрические потер , температуру стекловаиия и текучести и т- д.). [c.435]

Исследование релаксационных процессов проводилось на системах, состоящих из эпоксидной смолы ЭД-20, стеклянной ткани, пластификатора — диоктилсебацината (15%) и отвердителя — по-лиэтиленполиамина [от 0,7 до 15,0% (масс.)]. Температурные зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tg б таких композиций без наполнителя представлены на рис. 1.25. Для образцов, содержащих менее 6—7% отвердителя, наблюдаются два максимума tg6, что характерно для аморфных линейных полимеров и олигомеров. При низких температурах (при —128°С) область дипольно-групповых потерь, а при более высоких (от —20 до 20 °С) — дипольно-сегментальных потерь смещалась в сторону высоких температур при увеличении содержания отвердителя. Исследование образцов, содержащих более 7% отвердителя (рис. 1.25), показывает, что в данном частотном интервале подвижность сегментов в уже образованной трехмерной сетке не проявляется, но возникают два новых процесса при —128 °С (при этой температуре мы ранее наблюдали максимум потерь для системы с малым содержанием отвердителя, рис. 1,25, а, кривые 1—5) и максимум потерь при температурах от —45 до —72 °С, обусловленный подвижностью кинетических единиц больших, чем те, которые ответственны за дипольно-групповое Движение, но меньших, чем сегменты. Они возникают после связывания эпоксидной смолы в трехмерный полимер, т. е. после точки геля. При этом процесс релаксации с увеличением содержания отвердителя в образцах смещается в сторону низких температур. Это свидетельствует о том, что размеры подвижных единиц уменьшаются с увеличением глубины превращения смолы в трехмерный полимер. [c.59]

Поперечная сшивка макромолекул всегда уменьшает подвижность сегментов и увеличивает время релаксации дипольно-эластических потерь 25. Зависимость 1дб акс. дипольно-эласти-ческих потерь от температуры определяется длиной сшивающих мостиков и расстоянием между ними. В качестве примера можно привести сдвиг 1д6макс. дипольно-эластических потерь в сторону более высоких температур, который наблюдается при увеличении степени вулканизации натурального каучука. Влияние пластификаторов на диэлектрические потери в поли-.мерах будет рассмотрено в главе XX. [c.264]

Изменение диэлектрической проницаемости г и максимума тангенса угла сегментальных диэлектрических потерь бмакс зависит от полярности пластификатора и его термодинамической совместимости с полимером. Если пластификатор истинно растворяется в полимере во всей области составов, то вязкость системы и время релаксации непрерывно уменьшаются. Следовательно, положение tg бмакс, непрерывно смещается в область более низких температур (рис. 16.10). При этом абсолютные значения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости зависят от полярности пластификатора, т. е. от его собственной диэлектрической проницаемости. При введении неполярных пластификаторов, диэлектрическая проницаемость которых мала, е и tgбмакс системы уменьшаются (рис. 16.10,а), а введение полярных пластификаторов может привести к повышению диэлектрической проницаемости и бмакс пластифицированной системы (рис. 16.10,6). [c.461]

При введении в полимеры полярных пластификаторов появляется дополнительная область поглощения, отвечающая пластификатору сольватированному или-взаимодействующему с макромолекулами (рис. 111). Особенности диэлектрических потерь, обусловленных сольватированным пластификатором, определяются химическим строением высокомолекулярного и низкомолекулярного компонентов системы и не являются следствием негомо-генности, для которой характерна независимость температур областей максимальных значений б" от концентрации компонентов. [c.161]

Концепция о существовании в аморфных полимерах 01бластей с различной упорядоченностью и сущность явления структурной пластификации уже сами но себе предопределяют неоднородное распределение пластификатора на микроуровне в системе полимер — пластификатор в связи с различной парциальной растворимостью элементов структур в пластификаторе. Можно полагать, что отмеченный эффект — обогащение пластификатором одних областей и обеднение других, будет сказываться на ряде свойств пластифицированных полимеров, и, по-видимому, й первую очередь на тех, которые связаны с подвижностью активных групп полимера в поле действия сил, например, диэлектрические потери. [c.37]

В качестве объекта исследования использовали ПВХ, пластифицированный 16,5 22,9 33,1 39,7 50,2 вес.% ди-2-этилгексилфталата (ДОФ). ПВХ (константа Фикентчера Кф = 70, что соответствует степени полимеризации п=1100) получен методом суспензионной полимеризации из мономера чистоты 99,99%. Смешение ПВХ с ДОФ осуществляли в течение 1 часа при 90—100°С, в композицию добавляли термостабилизатор Магк-180. Образцы в виде пленки получали вальцеванием композиции при 150—180°С с последующим прессованием при 155—190°С между полированными пластинами под удельным давлением 2-10 Па. Температуру вальцевания и прессования выбирали оптимальной для каждого содержания пластификатора. К образцам пленки диаметром 50 мм и толщиной 0,3 мм при 155—190°С припрессовывали листы алюминиевой фольги, которые служили электродами при измерении диэлектрических потерь. Образцы подвергали закалке (исходные образцы) и последующей термообработке. Закалку проводили быстрым охлаждением образцов от температуры прессования до комнатной температуры (скорость охлаждения 30 град/мин). Закаленные образцы выдерживали при постоянной температуре (от О до 100°С) в воздушном термостате, позволяющем регулировать и поддерживать температуру с точностью 0,5°С в течение длительного времени. [c.37]

Особый характер этой концентрации для ТКФ проявляется и при диэлектрических исследованиях. Изучая температурную зависимость тангенса угла диэлектрических потерь, Вюрстлин [385] обнаружил при концентрации 65 вес. % ТКФ появление перегиба на низкотемпературной ветви, который при дальнейшем увеличении содержания пластификатора превращался в отдельный максимум. Это прослеживается и на рис. 111.10. [c.208]

Одним из основных доказательств является зависимость тангенса угла диэлектрических потерь от температуры [385, 389]. Положение максимума при увеличении содержания пластификатора в системе сдвигается в сторону низких температур, и возникает второй максимум, который приписывается свободному (несольватному) пластификатору. С повышением концентрации пластификатора этот максимум занимает положение, соответствующее чистому пластификатору. Тем не менее для несольватного пластификатора, входящего в состав пластифицированного ПВХ, существует какое-то промежуточное состояние, для которого положение максимума диэлектрических потерь не соответствует чистому веществу. [c.210]

Форма кривой завнсимссти тангенса угла диэлектрических потерь tg б от те.мпературы для композиций ПВХ, содержащих каучуки, также может. служить критерием совместимости. Наличие двух максимумов на кривой tgii = f(T) свидетельствует о несовместимости [77]. Исследованию сов.мести-мости ПВХ с другими полимерами посвящено в последние годы значительное количество работ [84, 86]. Все большее внимание заслуживает. метод оценки сов.местимости пластификаторов с ПВХ по перегибу на кривой зависимости температуры стеклования от концентрации пластификатора [1]. [c.194]

Пластификаторы, имеющие высокое значение к, хорошо экстрагируются минеральнымп маслами. Это не противоречит представлению о том, что придающие морозостойкость пластификаторы легко экстрагируются. Однако это противоречит то-му, что пластификаторы с большим отрицательны.м значением х также повышают морозостойкость [59], тогда как при прочной связи с полимером они должны плохо экстрагироваться. Это несоответствие находит разрешение в уравнении Менчика [101], который устан-о-вил хорошую корреляцию между значением х и критической температурой растворения для ПВХ в ряду пластификаторов, отличающихся по строению друг от друга. Когда пластификатор активно взаимодействует с ПВХ, зависимость логарифма энтальпии от логарифма концентрации полимера (.мол.%) имеет линейный характер [102] энергия активации и энтропия диэлектрических потерь при этом уменьшаются [103]. [c.198]

Увеличение содержания пластификатора, приводящее к повышению гибкости цепей поли.мера, способствует увеличению подвижности отдельных его звеньев [109], вызывая снижение удельного объемного диэлектрического сопротивления и повышение. максимального значения тангенса угла диэлектрических потерь [149, 196]. Высокое удельное электрическое сопротивление пластификатора не является достаточным условием для получения пластиката, также обладающего высоким удельным электрическим сопротивлением. Согласно данны.м работы [197], единственны.м удовлетворительны.м метолом определения пригодности пластификатора для применения в кабельной изоляции является из.мерение удельного объе.много сопротивления пластиката. В этом случае четко проявляется специфика отдельных типов пластификаторов [198—200]. С повышение.м температуры удельное объемное сопротивление пластикатов снижается. Зависимость пластиката от температуры описывается формулой Френкеля для аморфных диэлектриков с ионной проводимостью [201] [c.210]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология