Полиэтилен диэлектрические потери

Михайловым, Лобановым, Сажиным [259, 260] исследованы в полиэтилене диэлектрические потери низкочастотной релаксации. Авторы считают, что высокочастотные потери связаны с релаксацией полярных групп в кристаллической фазе, а низкочастотные потери — в аморфной фазе полиэтилена. [c.189]

Диэлектрические свойства, влагостойкость и инертность по отношению к агрессивным реагентам у полиэтилена не связаны с его структурой, а обусловлены химическим строением макромолекулы, являющейся по существу предельным углеводородом. Поэтому полиэтилен низкого давления, если он хорошо очищен от следов катализатора и других примесей (зольность 0,04—0,07%), по этим свойствам равноценен полиэтилену высокого давления. Если повысить зольность до 0,6%, то тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц может возрасти до 0,0010—0,0015. Загрязнения также отрицательно сказываются на водопоглощаемости и химической стойкости. [c.99]

Полиэтилен, отмытый метанолом, содержит 0,03—0,08% золы, но, несмотря на это, тангенс угла диэлектрических потерь полиэтилена достаточно мал (2—6 10 ), цвет полимера белый. [c.780]

Диэлектрические потери ПЭВД — неполярного диэлектрика — очень низкие. Значение тангенса угла диэлектрических потерь ПЭВД лежит обычно в пределах 2 10 -3 10 . Эти потери обусловлены наличием небольшого числа полярных групп и в меньшей мере СН3-группами и связями -С=С-, имеющими небольшие значения дипольных моментов. Снизить диэлектрические потери до минимума можно путем тщательной очистки полиэтилена от посторонних примесей и от низкомолекулярной части, обычно имеющей повышенное содержание окисленных групп, СНз-групп и связей -С=С-. Рост диэлектрических потерь предотвращают введением в полиэтилен антиоксидантов. Уменьшение содержания СНз-групп и связей —С=С— может быть достигнуто путем синтеза полимера при более низкой температуре и более высоком давлении (см. раздел 7.5). [c.155]

Изменение содержания в этилене примесей двуокиси углерода в пределах 50—250 см /м и общей серы в пределах 0,8—2,4 мг/м практически не оказывает влияния на такие свойства полиэтилена, как прочность, относительное удлинение при разрыве, морозостойкость и диэлектрическая проницаемость. С другой стороны, диэлектрические потери (tg б) заметно зависят от содержания примесей. На рис. 17,9 прослежено влияние примесей в этилене на тангенс угла диэлектрических потерь полиэтилена, полученного при 185—190 °С и давлении (1,2— 1,3)-10 Па (1250—1350 кгс/см ). Первая серия испытаний проводилась при постоянном содержании серы (0,9—1,1 мг/м ), вторая серия — при постоянном содержании двуокиси углерода (0,012% об.). Полиэтилен, соответствующий лучшим мировым стандартам (tgo = 2-10 ) может быть получен при содержании двуокиси углерода не выше 30—50 см /м и общей серы — не выше 0,5 мг/м . Метод жидкостной очистки этилена включает четыре ступени [c.352]

Возможность частичного проникновения низкомолекулярных веществ в дефектные кристаллы полиэтилена вытекает и из работы по исследованию молекулярного движения в кристаллическом полиэтилене. Методами ЯМР, дифракции рентгеновских лучей, диэлектрических потерь и диффузии н-гексана и бензола было установлено, что в кристаллической части полиэтилена низкой плотности наблюдается частичное вращение участков цепей, зависящее от дефектности решетки за счет включения в нее узлов разветвления цепных молекул. В отличие от полиэтилена низкой плотности вращение участков цепных молекул в кристаллитах полиэтилена высокой плотности сильно ограничено и сами кристаллиты построены более регулярно. [c.145]

Поскольку метод тока ТСД соответствует инфразвуковому частотному диапазону, то определение температур переходов в полимерах по положению максимума тока ТСД на температурной шкале (рис. 14.36) является более точным. Метод имеет высокую чувствительность ко всем видам молекулярных движений и разрешающую способность, обеспечивает определение энергии активации процессов, но вследствие своей специфичности недостаточно эффективен при исследовании неполярных или слабополярных полимеров в расплавах, когда на диэлектрические потери накладываются потери из-за электропроводности. Поэтому, например, полиэтилен для исследования диэлектрическим методом подвергают окислению. [c.382]

По данным [160, 1955 г.] полиэтилен характеризуется тремя основными максимумами диэлектрических потерь. При 293 К обнаруживаются три дискретных времени релаксации п = = 10 , Т2 = 10 и Тз = 10 с, что соответствует высокочастотной среднечастотной и низкочастотной релаксации полиэтилена. Энергии активации соответственно равны 44, 164, 115 кДж-моль . Выяснено, что потери низкочастотной релаксации связаны с кристалличностью полимера, а высокочастотная релаксация относится к аморфной фазе. [c.241]

Следует отметить, что потери, будь то механические или диэлектрические, являются показателем вязких свойств материала [5, 27]. При температурах, при которых отсутствуют потери, материал является упругим. Малая хрупкость некоторых полимеров, таких, как поликарбонаты, полиамиды, полиуретаны, полиэтилен и другие, объясняется наличием при низких температурах интенсивной области максимума дипольно-групповых потерь с небольшим временем релаксации [26]. В связи с этим определенное представление о трещиностойкости битумов всегда можно получить по величине диэлектрических потерь при низких температурах. [c.83]

Полиэтилен. Молекулы этого полимера (—СНг — СНг — ) не имеют собственного дипольного момента, и поэтому он должен обладать низкой диэлектрической проницаемостью и не обнаруживать никаких потерь. Значение диэлектрической проницаемости полиэтилена лежит приблизительно между 2,27 и 2,36 и увеличивается при увеличении плотности. Диэлектрические потери имеют порядок величины 10 и в зависимости от температуры обнаруживают три небольших максимума. Эти потери происходят за счет наличия карбонильных групп, которые образуются в результате окисления концов цепей [17]. [c.652]

Михайлов и Борисова [257] путем исследования тангенса угла диэлектрических потерь (tg ) и диэлектрической проницаемости (е) полиэтилена определили в нем концентрацию групп С = О. Ими получена линейная зависимость lg <Р (1/7 ) т —частота Т — температура в °К, при которой диэлектрические потери имеют максимум), на основании которой авторы делают заключение, что полиэтилен находится в эластическом состоянии вплоть до очень низких температур. [c.189]

Остальные показатели являются общими для всех марок. Размер гранул—не более 100 мм . Предел прочности при разрыве— не менее 100 кг см . Морозостойкость на прессованных пластинах не выше —65°. Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1 мгц на прессованных пластинах—не более 5-10- . Пробивная напряженность электрического поля—не более 40 кв мм. На полиэтилен, не предназначенный для работы в качестве диэлектрика, показатели по диэлектрической проницаемости, тангенсу угла диэлектрических потерь и пробивному напряжению не распространяются. [c.674]

Испытания, результаты которых показаны на рис. 22, ускорялись благодаря использованию напряжений с частотой 500 гц я 2 кгц, а для материалов с низкими диэлектрическими потерями—полистирол и полиэтилен — 180 кгц. Некоторые исследователи применяли высокие частоты для ускорения эффекта образования короны (при этом напряжения были достаточно низкими для того, чтобы не происходило теплового разрушения). Из рис. 23 видно, что пробой происходит в конце концов при любой напряженности выше некоторой критической. Поскольку напряжение зажигания короны зависит [c.68]

Рис. 82. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь некоторы.х полиэтиленов от температуры при частоте 1000 гц

Рис. 83. Зависимость тангенса угла диэлектрических потерь полиэтиленов низкого давления с различной зольностью при частоте 3-10 гц от температуры .

У таких материалов, как полиэтилен и политетрафторэтилен, диэлектрические потери которых малы, возрастание тангенса угла диэлектрических потерь с ростом напряженности электрического [c.161]

Диэлектрические потери в неполярных диэлектриках (полиэтилен, полистирол и др.), обладающих только электронной поляризацией, практически ничтожны и наблюдаются только за счет наличия примесей. Поэтому такие вещества применяются в качестве высокочастотных диэлектриков. [c.554]

Полиэтилен относится к неполярным полимерам, его дипольный момент равен нулю. Вследствие весьма высокой степени электрической симметрии он обладает высокими диэлектрическими свойствами и превосходит в этом отношении полярные диэлектрики. Диэлектрическая постоянная полиэтилена обусловливается только электронной и атомной поляризацией она имеет ту же величину, что и диэлектрическая постоянная алифатических насыщенных углеводородов. Вследствие ничтожной электропроводности полиэтилена его диэлектрические потери должны быть весьма малы (tg Б = =0,0002—0,0004). Диэлектрическая постоянная и тангенс угла диэлектрических потерь практически не зависят от частоты поля (вплоть до [c.182]

Высокая химическая стойкость полиизобутилена, значительно превосходящая стойкость обычных каучуков , имеет своей причиной насыщенный характер его макромолекулы. Полиизобутилен относится к слабополярным полимерам, что определяет его высокие диэлектрические свойства, в частности малую зависимость диэлектрической постоянной и тангенса угла диэлектрических потерь от температуры и частоты. В отношении химической стойкости и диэлектрических свойств полиизобутилен, а также его смеси с полиэтиленом, полистиролом и его сополимеры уступают только полиэтилену и политетрафторэтилену. [c.191]

Под названием фенопласты объединяют пластические массы, изготовленные на основе феноло-альдегидных смол. Пространственная структура этих смол в отвержденном состоянии определяет жесткость, неплавкость и нерастворимость фенопластов. В сочетании с длинно-волокнистым наполнителем феноло-альдегидные смолы образуют материалы с высокими механическими показателями (волокниты, текстолиты и др.), которые широко применяются в машиностроении. Благодаря высоким электроизоляционным свойствам многие типы фенопластов используются в качестве электроизоляции. Следует отметить, однако, что сравнительно с полимеризационными пластиками, например с полиэтиленом, фенопласты имеют обычно повышенный тангенс угла диэлектрических потерь, препятствующий их применению в качестве высокочастотной электроизоляции. [c.178]

Однако полиэтилен низкого и среднего давления труднее перерабатывается в изделия и менее эластичен. Температура его переработки примерно на 30 °С выше, чем для полиэтилена высокого давления, и диэлектрические потери несколько выше, хотя прочие электрические свойства мало отличаются от свойств полиэтилена высокого давления. [c.71]

Присутствие в элементарных звеньях поливинилхлорида атома хлора вызывает некоторое увеличение (по сравнению с полиэтиленом) диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости. Влияние хлора на электроизо.чяционные свойства особо проявляется при воздействии температуры. [c.496]

Диэлектрические свойства полиэтилена не зависят от метода его изготовления. Полиэтилен с полным основанием считается одним из лучших электроизоляционных материалов благодаря его низким диэлектрическим потерям, пизкой диэлектрической постоянной, высокой электрической прочности, высокому объемному -9лектрическому сопротивлению " [c.214]

Исследование диэлектрических свойств полимеров — один из наиболее эффективных способов установления особенностей их строения. Диэлектрический метод оказывается пригодным как для полярных, так и неполярных полимеров (полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен и т. д.), поскольку полимеров, абсолютно лишенных полярных групп, практически не существует. В соответствии с корреляциями, рассмотренными в гл. I и И, для всех полимеров установлено два типа диэлектрических потерь ди-польно-сегментальные, связанные с подвижностью звеньев или большой совокупности их (кинетических сегментов) в электрическом поле, и дипольно-групповые, обусловленные движением, например, боковых полярных групп. Если в боковой цепи полимера содержатся полярные группы, способные ориентироваться в электрическом поле независимо друг от друга и имеющие разные времена релаксации, то наблюдается сложный пик дипольно-групповых потерь. Сегментальное движение в полимерах при температурах выше температуры стеклования кооперативно, так как подвижности сегментов данной цепи и сегментов соседних макромолекул взаимосвязаны. По этой причине в процесс ориентации вовлекаются области довольно больших размеров, чем и объясняются высокие значения кажущейся энергии активации сегментального движения. Ниже температуры стеклования Тс переход сегмента из одного равновесного положения в другое требует практически беС конечно большого времени, превышающего доступную продолжительность наблюдения. [c.243]

Углеводороды давно известны как хорошие диэлектрики. Например, у парафина высокое удельное объемное сопротивление— порядка 10 —10 ом-см и низкие диэлектрические потери. В качестве жидких диэлектриков широко применяются нефтяные масла (трансформаторное, конденсаторное и др.), представляющие собой смеси углеводородов различного строения. Как было показано выше (стр. 56), высокомолекулярные углеводороды, полученные синтетическим путем, должны такясе обладать хорошими электроизоляционными характеристиками ввиду отсутствия в структуре молекул полярных групп. Вместе с тем большие молекулярные веса синтетических полимеров и особенности их структуры обусловливают появленце свойств, которыми природные углеводороды не обладают. Например, полиэтилен, а также полученный за последнее время полипропилен по сравнению с парафином имеют значительно более высокую температуру плавления, большую твердость и обнаруживают такие новые свойства, как гибкость, прочность на разрыв, способность подвергаться экструзии и др. [c.92]

Полиэтилен высокого давления имеет плотность 0,92—0,93 г см и температуру плавления 105—110° С. Диэлектрические свойства характеризуются следующими данными диэлектрическая проницаемость 2,2—2,3, удельное объемное сопротивление порядка 10 ОМ см, удельное поверхностное сопротивление порядка 10 ом, тангенс угла диэлектрических потерь при 10 гц 0,0002—0,0004, электрическая прочность 45—60 кв1мм. [c.98]

Для электроизоляционных целей, когда необходимы малые диэлектрические потери, особенно при высоких частотах, применяется полистирол, полученный блочной полимеризацией. Чистый лолистирол блочной полимеризации по значению е и tgб близок к полиэтилену. Эти характеристики, так же как у полиэтилена, не изменяются в широком диапазоне частот. [c.118]

Полиэтилен (—СНз—СНа—) — термопластичное полупрозрачное вещество, продукт полимеризации этилена. Полимеризацию ведут либо при высоком давлении ( 200 атм) и при 200° С, либо при атмосферном давлении с применением в качестве катализатора триэтилалюминия А1(С2Н5)з в смеси с ТЮЦ. Полиэтилен высокого давления — высококачественный диэлектрик, использование которого возможно в диапазоне высоких и сверхвысоких частот. Его удельное объемное сопротивление порядка 10 ом-см, удельное поверхностное сопротивление 10 ол<, тангенс угла диэлектрических потерь (tgS) при 10 равен 0,0002—0,0004. Полиэтилен чрезвычайно устойчив к действию агрессивных сред (концентрированных кислот и щелочей). Влагонепроницаем, эластичен, легок (<1 = 0,92 — 0,96 г/см ), механически прочен. Полиэтилен способен набухать в [c.382]

Поливинилхлорид (—СН 2—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 (tgS = 0,15—0,05) и меньшим по сравнению с полиэтиленом удельным объемным сопротивлением Ш oм см). Диэлектрическая Проницаемость 3,2—3,6. Используется в производстве. монтажных и телефонных проводов. Д,ля придания полимеру [c.383]

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]

В полиэтилене при звуковых и более высоких частотах на блюдаются три вида диэлектрических потерь, связанных с релак сацней полярных кинетических единиц, содержащих карбонияьны группы которые всегда присутствуют в Промышленном нолиэти J[eнe [c.286]

Основной причиной диэлектрических потерь в полиэтилене являются полярные кислородсодержащие группы. В ПЭВД, по данным ИК-спект-роскопии, имеются полярные группы различного характера. Так, группы С=0 могут быть кетонными, альдегидными, сложноэфирными, карбоксильными и другими, - например, они могут входить в перкиспотные, перэфирные, перангидридные группы. Они могут находиться в сопряжении с ненасыщенными связями. Могут находиться в ПЭВД также группы -0-Н, -0-0-Н, -С-0-С-, -С-0-0-С-. Метод ИК-спектроскопии позволяет обнаружить эти группы и оценить их содержание. [c.155]

Неполярные полимеры — полистирол, полиэтилен, тефлон, пол и изобутилен — обладают крайне малым поглощением (или потерей) электрической энергии в переменном электрическом поле, почти не изменяющимся с температурой. Мерой диэлектрических потерь является отношение коэффициента потерь энергии и диэлектрической по-хтоянной, выражаемое величиной tнеполярных полимеров tg = = 0,0003—0,0005, поэтому эти диэлектрики применяются в радиотехнике (обычные фарфоровые изоляторы имеют / 8=0,01). [c.252]

Политетрафторэтилен обладаетг замечательными качествами — низким коэфициентом мощности и малой диэлектрической постоянной (см. т абл. 4, Б). Вследствие этого диэлектрические потери в полимере много менее потерь в полистироле или политэше (полиэтилене), ранее выдающимися в этом отношении. Более того, эти низкие потери не изменяются в очень широком интервале частот, простирающемся от 60 циклов до 35000 мегациклов. [c.354]

В полнэтилене при звуковых и более высоких частотак наблюдаются три вида диэлектрических потерь, свазанпгяч с релаксацией полярных кинетических еднниц, содержащих карбонильные группы , которые всегда присутствуют в промышленном полиэтилене [c.286]

Мак-Кол и Сликтер [511] изучали молекулярное движение в полиэтилене. Проведено сравнительное исследование двух образцов полиэтилена сильно разветвленного, полученного полимеризацией под давлением, и линейного образца, полученного методом ионного катализа. Показано, что кристалличность второго сохраняется вплоть до температуры плавления полимера в массе, а вращение цепей полимера, связанных в кристаллы, является довольно ограниченным даже в области температур, предшествующих плавлению. Вращение цепей у полиэтилена высокого давления более свободно, вероятно, вследствие дефектов решетки, возникающих при включении в область кристаллита узлов разветвления полимера. Кристалличность в нем исчезает при гораздо более низких температурах, чем в полиэтилене низкого давления. Наблюдается интенсивное движение сегментов цепи макромолекулы в пределах аморфной фазы обоих полиэтиленов, хотя при данной температуре более свободным движением обладает полиэтилен высокого давления. Измерение диффузии в полимер небольших молекул н. гексана и бензола и другие данные однозначно указывают на то, что аморфную фазу в полимере следует считать вязкой жидкостью, даже при температурах, значительно ниже температур плавления полимера. Энергия активации и частотный фактор для движения цепей в аморфной фазе хорошо согласуются с данными, полученными ранее методами диэлектрических потерь и механической релаксации [520, 522—526]. [c.233]

Многие авторы 1791-1797 изучали ядерный магнитный резонанс в двух образцах полиметилена, полученных полимеризацией диазометана и подвергнутых различной термообработке, и в образце линейного полиэтилена, перекристаллизованного из трихлорэтилена в интервале 90—400° К. Авторы отмечают изменение спектров ЯМР с температурой и объясняют это наличием а- и р-переходов, которые были обнаружены при изучении механических и диэлектрических потерь в полиэтилене при температурах соответственно 360—370, 240—270 и 140—170° К. В некоторых образцах наблюдаются также переходы при 210 и 330° К. По-видимому, низкотемпературные переходы в полиэтилене связаны с движением частей цепи полимера, состоящих из разного числа звеньев в кристаллическом полиэтилене марлекс-50 р-переход обусловлен разупорядочиванием участков цепи, состоящей из шести СНг-групп. [c.269]

Результаты исследования частотной зависимости тангенса угла диэлектрических потерь tg o для ряда неполярных полимеров представлены на рис. 80. Как видно, реальные зависимости сильно отличаются от идеализированных графиков, показанных на рис. 71. В некоторых случаях отклонения частотных зависимостей tg o от идеализированной можно объяснить присутствием загрязнений в материале. Так, очень высокие значения потерь в провальцованном при 190 °С полиэтилене (кривая 5) объясняются образованием карбонильных групп в результате окисления полимера. Аналогичные результаты наблюдаются и для полипропилена. Излгерение диэлектрических потерь в этом случае может использоваться как способ оценки степени окислительной деструкции полимера. [c.135]

Наилучшими диэлектриками считаются фторопласт-4, полиэтилен, полипропилен, полистирол и полидихлорстирол. Удельное поверхностное и объемное сопротивление этих материалов находится в пределах 1 101 —-1.10 , тангенс угла диэлектрических потерь не превышает 0,0006, диэлектрическая постоянная —- менее 3,0 и электрическая прочность 19—60 ке1мм. [c.299]

Физико-механические и диэлектрические свойства полистирола обусловлены слабой полярностью его макромолекул (дипольный момент 0,37 10 ). По комплексу диэлектрических свойств полистирол относится к наиболее совершенным диэлектрикам и уступает лишь таким неполярным полимерам, как полиэтилен и политетрафторэтилен. Важнейшие диэлектрические показатели полистирола, имеющие значение для высокочастотной техники, — диэлектрическая постоянная и тангенс угла диэлектрических потерь — имеют весьма низ1кие значения и в широких пределах не зависят от температуры и частоты поля. [c.214]

Структура полиэтилена низкого и среднего давления отли- чается незначительной разветвленностью, цепь прямее, и поэтому кристалличность его значительно выше, чем у полиэтилена высокого давления. В связи с этим полиэтилен низкого и среднего давления, называемый линейным полиэтиленом, имеет более высокую теплостойкость, большую плотность и больший предел прочности при разрыве. Кроме того, он более стоек к действию органических растворителей и кислот, а также менее газопроницаем. Усадка его составляет 1,2—2,5%, тогда как усадка полиэтилена высокого давления — около 5%-Однако полиэтилен низкого и среднего давления труднее перерабатывается в изделия и менее эластичен. Температура его переработки примерно на 30° С выше, чем для полиэтилена высокого давления, и диэлектрические потери несколько выше, хотя прочие электрические свойства мало отличаются от свойств полиэтилена высокого давления. [c.73]