Эластомеры (материалы на основе каучуков)

Эластомерами называют полимеры, которые при нормальной температуре подвержены большим обратным деформациям растяжения (до многих сотен процентов). Эластомерами являются все каучуки и резины.

Каучуки бывают натуральные и искусственные (синтетические).

Натуральный каучук (НК) получают из латекса- млечного сока тропических растений гевеи и др.

Натуральный каучук неполярен, легко растворяется в эфире, бензине, минеральных маслах, не растворяется в воде, при нагревании до температуры 90°С размягчается, а при температуре ниже нуля становится твердым и хрупким.

Синтетические каучуки. Сырьем для синтетических каучуков(СК) служат спирт, попутные продукты нефтедобычи, природного газа и нефтепереработки. Синтетические каучуки подразделяются на каучуки общего назначения (универсальные) и специального назначения (теплочтойкие, морозостойкие, маслостойкие, кислотоупорные и др.).

Бутадиеновый каучук (СКБ) получают полимеризацией бутадиена в присутствии катализатора (металлического натрия) – это каучук общего назначения. Применяют для изготовления эбонитовых изделий и оболочек кабелей.

Бутадиенстирольный каучук (СКС) – имеет хорошие диэлектрические свойства, хорошо сопротивляется тепловому старению и действию многократных деформаций.

Бутилкаучук получают совместной полимеризацией изобутилена и изопрена, обладает высокой механической прочностью, химической стойкостью, газонепроницаемостью, стойкостью к тепловому старению, озоностойкостью.Применяют для изготовления электроизоляционных резин.

Изопреновый каучук (СКИ) – обладает высокой механической прочностью и эластичностью, но меньшей клейкостью, чем натуральный каучук.

Полихлоропреновый обладает высокой механической прочностью, стойкостью к действию нефтяных масел и технических растворителей, высокой стойкостью к воздействию света, озоностойкостью, по электрическим свойствам уступает другим синтетическим каучукам.

Применяют для защитных оболочек кабелей, которые по влагостойкости не уступают свинцовым.

Полисилоксановый имеет хорошие диэлектрические свойства, высокие термо- и морозостойкость, светостойкость и озоностойкость, растворяется в концентрированных кислотах и щелочах. Применяют для изготовления прокладок и изоляции.

Натуральный и синтетические каучуки в чистом виде не используются, их вулканизируют (частично сшивают) при нагревании в присутствии вулканизаторов (серы, металлического натрия, перекиси бензола и др).

Для получения резины в каучуки кроме вулканизаторов добавляют ускорители полимеризации (дифенил, оксид цинка и др.), наполнители (сажу, мел, углекислый марганец и др), пластификаторы (стеариновую, олеиновую кислоты, парафины и др.), красители (охру, ультрамарин и др.).

Резине свойственны хорошая вибростойкость, высокая эластичность, повышенная химическая стойкость, достаточная механическая прочность, хорошие электроизоляционные свойства, устойчивость к износу.

Недостатки резины: низкая нагревостойкость, плохая стойкость к действию нефтяных масел и других неполярных жидкостей (бензина, бензола и др.), неустойчивость к воздействию света.

Резины применяют для изоляции проводов и кабелей, изготовления прокладок, шайб, изолирующих трубок, диэлектрических перчаток, электроизоляционных ковриков.

Пластмассы на основе каучука.

Эбонит – твердая резина, которую получают при вулканизации каучуков:натурального и синтетических при добавлении 25...30% серы и наполнителя. Эбонит имеет высокие электроизоляционные свойства, устойчив к действию кислот и щелочей, не растворяется в органических растворителях, имеет высокую дугостойкость и стойкость к ударным нагрузкам. Эбонит хорошо обрабатывается резанием и полируется.

Недостаток эбонита – низкая теплостойкость (до 80°С), склонность к холодной текучести, стареет под действием тепла и света.

Эскапон - получают при полимеризации синтетического бутадиенового каучука при повышенном давлении и температуре (270°С) в пресс-формах. Он не содержит серы. По механическим и химическим свойствам близок к эбониту, но обладает меньшими диэлектрическими потерями, повышенной нагревостойкостью, не подвержен старению.

Асбодин – композиция на основе каучука, асбестового волокна и железного сурика с вулканизирующими добавками. Он имеет повышенные нагревостойкость и дугостойкость, устойчив к воздействию плесени, тропикостоек, имеет низкую текучесть. Применяют в качестве низковольтного изоляционного материала.

Хлоркаучук – получают при хлорировании каучука, обладает хорошими электроизоляционными свойствами, стойкостью к действию кислот, щелочей, хлора, но растворяется в ароматических углеводородах; негорюч и имеет низкую нагревостойкость.

Изомеризованный каучук – получают при обработке каучука в присутствии кислого катализатора – серной кислоты, электроизоляционные свойства выше, чем у хлоркаучуков, устойчив к действию кислот, щелочей и растворителей.

Лаки, эмали, компаунды

Лаки – коллойдные растворы пленкообразующих веществ в соответствующих летучих растворителях.

Лаки состоят из пленкообразующих веществ (масла, смолы, битумы, эфиры целлюлозы и др.), растворителей (бензол, толуол, спирт и др), пластификаторы (касторовое масло), сиккативы (для ускорения высыхания), красители, разжижители.

Лаки бывают холодной и горячей сушки.

Пропиточные лаки служат для пропитки пористой и волокнистой изоляции. К пропиточным лакам относятся кремнийорганические, битумно-масляные, масляно-алкидные и др.

Покровные лаки служат для защиты изделий от воздействия атмосферной влаги и паров агрессивных веществ.

К покровным лакам относят кремнийорганические лаки, лаки на поливинилацетатной основе, лаки на полиуретановой основе, масляные лаки, полиамидный и полиимидный лаки, целлюлозные лаки. Лаки используют для изготовления различных покрытий проводов.

Эмали – представляют собой разновидность покрывных лаков, в состав которых вводится неорганический наполнитель – пигмент. Пигменты повышают твердость, теплопроводность, влагостойкость покрытий и прнидают им соответствующий цвет. В качестве наполнителей используют железный сурик, оксиды цинка, титана и др. Эмали используют в основном в качестве защитных покрытий поверхностей различных деталей и элементов радиоэлектроники и для декоративной отделки корпусов электрорадиотехнических приборов.

Лакокрасочные покрытия. Нанесение жидких лаков, компаундов и эмалей с последующим их отвердением является одним из первых методов защиты поверхности и относится к наиболее простым и широко распространенным способам защиты при сборке изделий электронной техники.

Компаунды представляют собой механические смеси из электроизоляционных материалов, не содержащие растворителей.

По сравнению с лаками компаунды обеспечивают лучшую влагостойкость и влагонепроницаемость изоляции, так как при охлаждении после пропитки полностью затвердевают без следов испаряющегося растворителя; повышение мощности аппарата за счет лучших условий отвода тепла.

Компаунды могут быть жидкими или твердыми.

В жидкие компаунды перед употреблением вводят отвердитель, в результате чего они постепенно отвердевают, превращаясь в монолитный твердый диэлектрик.

Твердый компаунд предварительно нагревают при соответствующей температуре для получения массы с определенной вязкостью.

В зависимости от применяемых смол компаунды могут быть термопластичными или термореактивными.

По назначению компаунды разделяют на пропиточные и заливочные.

Наибольшее распространение получили синтетические компаунды – эпоксидные, кремнийорганические, полиэфирные.

Флюсы

Флюсы являются вспомогательными материалами для получения качественной и надежной пайки.

По действию на соединяемые поверхности флюсы подразделяют на активные (кислотные), бескислотные, активированные и антикоррозионные.

Активированные (кислотные) флюсы интенсивно растворяют оксидные пленки на поверхностях соединяемых деталей, обеспечивая хорошую адгезию и механическую прочность пайки.

Бескислотные флюсы – это канифоль и флюсы, приготовленные на ее основе с добавлением неактивных компонентов (спирта, глицерина).

Активированные флюсы приготовляют на основе канифоли с добавкой активаторов (небольшого количества салициловой кислоты, солянокислого диэтиламина, солянокислого или фосфорнокислого снилина и др.).

Антикоррозионные флюсы приготовляют на основе органических кислот, фосфорной кислоты с добавлением различных органических соединений и растворителей.