Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2016 » Июнь » 4 » Токопроводящие полимерные композиции
20:29
Токопроводящие полимерные композиции

    В современной технике широко используются полимерные композиции со специфическими электротехническими свойствами. Всем известны изоляционные материалы для проводов, например, композиция ПВХ с древесной мукой и тальком, или различные марки ПВД. Данная тема весьма обширна, но, сегодня мы начнем один из основных разделов технологии полимерных материалов электротехнического машиностроения – полимерные композиции с низким электрическим сопротивлением.
     Впервые токопроводящие композиции начали применять еще в 1940-е годы, это была композиция на основе фенолформальдегидной смолы и графитовой крошки. Компоненты совместно растирали и наносили в виде тонкой пасты на поверхность керамической трубочки. После отверждения, пленка полимерной композиции имела определенное электрическое сопротивление. Данный прием широко использовали для производства крупно тиражных недорогих резисторов, применяемых в радиоэлектронике и системотехнике.
     Другое направление использования токопроводящих полимерных композиций – материалы для тензометрических датчиков низкого давления. Тензометрические датчики высокого давления производя на основе тонкой фольги из металла или сплава, при сжатии пленки между пластинами изоляторов, ее сопротивление изменяется в зависимости от приложенной нагрузки. Так производят датчики высокого давления, например, для технологических схем синтеза аммиака, метанола или ПВД.
     Для более низких давлений нужен материал, который изменяет свое электрическое сопротивление при небольшом давлении. Так появилась идея использовать композиции из резины и металлических опилок. При сжатии происходит эластичное смятие полимерной матрицы, а частицы металла входят в соприкосновение, что снижает сопротивление материала. Так делают некоторые датчики, например, для устройств измерения глубины погружения небольших субмарин, или датчики усилия для настольных электронных весов.
     В перспективе необходимо разработать композиции, которые могут быть использованы для производства проводников электротехнического назначения, удельное сопротивление которых сопоставимо с сопротивлением медных или алюминиевых проводников.
     Для повышения проводимости полимерных композиций применяют один или несколько из общеизвестных методов:
     - использование токопроводящего наполнителя,
     - использование более полярного полимера,
     - исп. пластификатора, повышающего сегментную подвижность частей макромолекул, что упрощает передачу зарядов между звеньями макромолекул,
     - разработка полимеров, содержащий сопряженные системы пи-электронной плотности (двойных связей и ароматических циклов), что создает условия для перехода электронов по данным структурам,
     - исп. антиоксидантов, антистатиков, пластификаторов, светостабилизаторов и пр. добавок имеющих свойства ПАВ, и способные к миграции на поверхность изделия, с последующей сорбцией воды, что дает токопроводящий слой на поверхности изделия,
     - исп. полимера с добавкой низкомолекулярной фракции (олигомера), насыщенного полярными группировками (аналог ионообменной смолы), и пр.
     Наибольшее применение сегодня находят три первых метода, они проще всего в малотоннажном исполнении, так как, не требуют сложных долговременных испытаний и подгонок рецептур. Синтез полимеров с сопряженными системами двойных связей и ароматических циклов, также, весьма перспективен, но, сегодня такие полимеры стоят дорого и их известно весьма немного (наиболее “на слуху” лишь полиацетилен и сополимеры на его основе).
     Применение мигрирующих к поверхности полярных ПАВ весьма перспективно когда речь заходит о защите от статического электричества, или, в крайнем случае, создании условий для заземления аппаратуры через полимерные детали. Сегодня это наиболее динамично развивающаяся сфера токопроводящих композиций, явный недостаток – низкая технологичность при производстве небольших деталей точной формы и размера, а также, использование только поверхностного “адсорбционного” слоя проводника.
      В следующий раз мы более подробно остановимся на токопроводящих наполнителях полимерных композиций.

Категория: Полимерные материалы | Просмотров: 395 | Добавил: Chemadm | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]