面向所有人的电气材料指南。 第8部分

电气材料的持续指导。 在这一部分,塑料又是:聚乙烯,聚丙烯和聚苯乙烯。
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聚乙烯


取决于合成条件,聚乙烯分子可能具有不同的结构,因此它们具有以下区别:低密度聚乙烯(高压-根据合成条件)。 (LDPE-低密度聚乙烯)分子链具有许多分支;高密度聚乙烯(低压-根据合成条件)。 (HDPE-高密度聚乙烯)分子链长而分支很少。

还有其他选择,超高分子量聚乙烯UHMWPE,超低密度聚乙烯ULDPE等。

聚乙烯在化学或物理上(例如辐射)仍可“交联” PE-X时,会在长聚乙烯分子之间产生横向化学键。 被横向“桥”结合的分子使产品具有更高的强度和耐热性。

物理性质取决于聚乙烯的类型。 LDPE更具弹性,在断裂前更难拉伸。 HDPE很难。 引入聚乙烯的各种添加剂和填料也很重要,它们可以从根本上改变聚合物的性能。

所有类型的聚乙烯的化学性质几乎相同。

包子


耐化学腐蚀 ,耐酸,耐碱,不影响溶剂(对于
罕见的例外)。 化学性质不良的塑料罐是聚乙烯。 罐子
用于燃料-聚乙烯。 (耐久性直接取决于温度,在加热的非极性溶剂中,它会完全溶胀并溶解。)

柔性 -允许您制作柔性波纹管,分配器,容器。 聚乙烯罐可以承受从几米高的地方跌落到地板上而不会造成破坏。 汽车电池的外壳有时是由聚乙烯制成的(耐酸且易膨胀的罐头不会破裂)。 聚乙烯制成的管道不怕结霜,如果这种管道中的水冻结了,那么管道的壁就会像金属一样简单地伸展而不破裂。

粘性 聚乙烯,特别是低密度,柔软而易拉伸,同时不倾斜
它很容易撕裂(没有拉链效果),因此可以用于装甲。 可以用橡胶代替它,例如各种削片机-减震器。 施工头盔由聚乙烯制成。

耐光(仅含添加剂)。 与其他类型的聚合物不同,它兼具柔韧性和抗紫外线性。 因此,对于户外使用的电线,用聚乙烯代替了聚氯乙烯。 这种差异在低温下尤为明显,在低温下,PVC的复制性比聚乙烯强。 如果没有添加剂,可惜它被摧毁了,第三季留在街上的塑料薄膜变成了灰尘。

低粘附力是耐化学性的结果。 这既是加号也是减号。 聚乙烯很难涂漆和涂胶;需要特殊技巧,表面处理和中间层的形成。 同时,粘合力仍然非常低,这种粘合不能承受高负荷。 出于同样的原因,聚乙烯的着色通常是在制造过程中通过向原料中添加染料而不是在表面上进行着色来进行的。 这使聚乙烯成为制造胶管的理想材料,例如,在这种管中固化的“超级胶”易于从喷嘴上剥离。 强力粘合的不可能决定了连接聚乙烯零件的主要方法-焊接。

如何区分聚乙烯和其他塑料? 燃烧时,闻起来像石蜡(蜡烛)。
融化的很好。 聚乙烯产品标有标志:(加工标志由Tomina绘制,取自维基百科。)


聚乙烯似乎是管道的理想材料,这种管道永远不会腐烂,也不会在霜冻中破裂。 实际上,聚乙烯用于制造供水,污水处理的管道。 但仅适用于冷水。 聚乙烯在80°C下会软化,在135°C下已经融化(近似值取决于原材料,添加剂和改性剂,交联的PE-X聚乙烯更耐热)。 因此,未修改的管道
压力下用于热水的聚乙烯会溶胀和撕裂。

但是,交联聚乙烯管用于供水,包括 和热水(锅炉房产生的水会明显冷却,并且在所有房屋中都不会升高到65°C以上)。 加热用途有限。

应用实例(在电子技术中)


电线和电缆的绝缘。 添加稳定剂和染料的聚乙烯是SIP电线的绝缘材料-能够在阳光下在户外工作数十年。


排水管由聚乙烯制成。

绝缘体RF连接器 ,同轴电缆内芯的绝缘材料。 当使用高频交流电绝缘(大于1 MHz)时,许多特定的材料特性(例如介电吸收)应运而生。 结果,在高频技术上对直流有效的开始发热,造成损耗。


接线端子绝缘由聚乙烯制成。 尽量不要使用低劣的端子(无论是设计还是材料,它们都不好。不要相信包装上标明的额定电流。一个好的端子排要用一个平面而不是螺钉的尖端压在一个平面上,并且要有耐热绝缘。)端子排如图所示,具有绝缘耐热性不足,当加热时,绝缘材料会排干并燃烧。 同轴电缆的芯线绝缘材料为聚乙烯,黑色外皮为PVC。

设备和产品外壳 ,分离器,固定器。 各种用于盛装液体,小管的容器。

包装材料。 不仅是薄膜形式,而且是泡沫聚乙烯片形式。

聚丙烯纤维


一种类似于聚乙烯的聚合物(单体分子上有一个额外的侧尾),但性能略有不同。 更高的耐热性,更高的刚性,更低的耐化学性。

胶水和污渍仍然较差(但已经比聚乙烯好一些)。

管是用聚丙烯制成的,用于冷水和热水(由于聚丙烯的熔点约为170°C,因此此类管必将容纳热水,特别是如果它们具有增强层时,则不需要像聚乙烯那样的其他交联措施)。 管道通过焊接连接。

不幸的是,聚丙烯在物理和化学性质上与高密度聚乙烯非常相似,因此我找不到区分这两种类型聚合物的可靠方法。 它们的燃烧气味和软化点略有不同。

大量的聚丙烯用于各种包装-杯子,水泡等。

挤出聚丙烯纤维是一种过滤器,可抵抗潮气和腐蚀性化学物质。


聚丙烯滤芯,用于滤水器。 聚丙烯纤维被缠绕和压制,以便保留大于5微米的颗粒。

由聚丙烯纤维制成的无纺布是织物的廉价替代品。

无纺布-以类似于造纸的方式获得的织物-纤维被涂覆在平坦的表面上,并且纤维以混乱的方式粘结在一起。 另外,可以通过在网格上的点处进行烧结来“缝合”纤维网。 这样的布比纺织布不耐用,但是更容易制造并且更便宜。 一次性衣物,过滤器,一次性湿巾-这些都是无纺布产品。

在电子技术中,聚丙烯以薄膜形式使用-薄膜中的绝缘体
电容器。


各种薄膜电容器。 背景中的白色电容器具有聚丙烯绝缘层。

聚丙烯管的强度和低成本以及其连接的简单性使得
从它们创建实体的体积结构-从照片盒到两层楼的苗圃
床。

聚苯乙烯,ABS塑料


纯净的透明脆性塑料。

光学聚苯乙烯是为数不多的具有出色光学性能的聚合物之一,适用于制造镜片,棱镜和其他光学设备。 许多其他聚合物,例如聚乙烯,聚丙烯,也可以发光,但是由它们制成的嵌段会由于光线而变得混浊。 与玻璃相比,由于重量轻,易碎,与玻璃相比,完全可以代替玻璃。 家用电子设备的光学组件-光电探测器的透镜,手电筒,闪光灯扩散器-视需要由光学聚苯乙烯制成,并具有随后的涂层。 这种光学器件比玻璃便宜。

他们通过向其中引入粘性弹性添加剂(例如聚丁二烯)等增粘剂,来应对聚苯乙烯的脆性。 以这种方式改性的聚苯乙烯被称为“高抗冲聚苯乙烯”或高抗冲聚苯乙烯-HIPS(在苏联文献中,ABS指的是各种高抗冲聚苯乙烯,但实际上是单独分离的)。

如果在生产过程中在聚合过程中将丙烯腈共聚物和丁二烯添加到苯乙烯中,则所得的耐用塑料称为ABS塑料(丙烯腈
丁二烯-苯乙烯)。 聚丁二烯是橡胶;在ABS塑料中,它以最小的夹杂物形式存在,增加了强度和弹性。

泡沫聚苯乙烯,聚苯乙烯泡沫我们都记得是“聚苯乙烯”,包装材料,工程和建筑中的隔热材料。 高度易燃,限制了它
在建筑中的应用。

链接到手册的各个部分:


1 :导体:银,铜,铝。
2 :导体:铁,金,镍,钨,水银。
3 :导体:碳,镍铬合金,热稳定合金,焊料,透明导体。
4 :无机电介质:瓷,玻璃,云母,陶瓷,石棉,气体和水。
5 :有机半合成电介质:纸,碱液,石蜡,油和木材。
6 :基于酚醛树脂的合成介电体:碳酸盐(电木),getinax,textolite。
7 :电介质:玻璃纤维(FR-4),清漆织物,橡胶和硬橡胶。
8 :塑料:聚乙烯,聚丙烯和聚苯乙烯。
9 :塑料:聚四氟乙烯,聚氯乙烯,聚对苯二甲酸乙二酯和有机硅。
10 :塑料:聚酰胺,聚酰亚胺,聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。 塑料的使用历史。
11 :绝缘胶带和管子。
12 :决赛

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN406543/


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