Школа для Электрика. Все Секреты Мастерства. Образовательный сайт по электротехнике

ПОИСК ПО САЙТУ:

 
  
  

 

Справочник электрика » Электротехнические материалы

Старение полимерных материалов

 

Старение полимерных материалов Полимерные материалы широко используются в промышленности в виде покрытий и целых деталей. Они относятся к твердым электроизоляционным материалам. Разработано множество разновидностей полимеров, но для всех из них характерен нежелательный процесс старения, ухудшающий их долговечность, внешний вид и прочность. При старении изменяются структура и химсостав полимерных материалов.

Старение полимеров может происходить от воздействия различных факторов:

  • света (ультрафиолетовое облучение);

  • воздуха (озон и кислород);

  • температуры (высокая или низкая, а также ее перепады);

  • влаги;

  • механических нагрузок (истирание, сжатие и растяжение, давление среды);

  • воздействия агрессивных сред (кислоты и щелочи);

  • воздействия микроорганизмов;

  • от влияния нескольких вышеперечисленных факторов.

Полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения, и механизм их старения обусловлен в основном процессом деструкции макромолекулярных цепей.

Полимерная изоляция кабеля

Различают два вида деструкции — беспорядочная и цепная. При беспорядочной деструкции разрыв макромолекул и образование устойчивых соединений с пониженной молекулярной массой происходит по случайному закону. По такому механизму протекает химическая деструкция полимеров от воздействия кислот, щелочей, реагентов.

Цепная деструкция приводит к нескольким актам распада молекул по определенным процессам, такой механизм старения полимеров обычно запускается при влиянии высокой энергии (температура, световое и радиационное излучение).

Изучение проблемы старения полимеров осложняется тем, что их природа и строение различны, соответственно, различны процессы разрушения молекулярных цепей. Также отсутствуют методы многофакторного учета условий среды, приводящих к старению.

Полимерные изоляторы

В качестве критериев, характеризующих устойчивость полимерных материалов к старению, используют понятия эксплуатационной пригодности (сохранение свойств полимера, обеспечивающих работоспособность изделия), и срок сохранения эксплуатационных свойств.

Существует 3 метода защиты полимеров от старения:

1) активная защита,

2) пассивная защита,

3) комбинированная.

Активная защита полимеров подразумевает уменьшение воздействия факторов старения. Пассивные методы включают различные способы повышения стабильности полимеров с помощью добавок-стабилизаторов, акцепторов свободных радикалов, акцепторов активных продуктов старения, светостабилизаторов, антиоксидантов, антиозонантов, антипиренов, антирадов, противоутомителей при механическом воздействии, ингибиторов коррозии и биоцидов, обладающих стабилизирующими свойствами. Также применяют защитные, более стойкие к старению покрытия, чем основной материал полимера.

Простейшими световыми стабилизаторами полимеров служат окись железа (содержание до 1%), газовая сажа, фталоцианин (до 0,1%), а также никелевые комплексные соединения.

Стабилизаторы-антиоксиданты бывают двух видов: предотвращающие разложение гидроперекисей и обрывающие цепь окислительных химических реакций.

Из антиоксидантов, останавливающих деструкцию, можно выделить антиоксиданты фенольного и аминного типа, а также меркаптаны, сульфиды, тиофосфаты. Введение в полимер антиоксидантов обоих типов усиливает эффект замедления старения.

Обычно производители полимерных материалов изготавливают и стабилизаторы различных видов. У зарубежных производителей сырья можно выделить следующие материалы: Arkema, Франция (Thermolite), Baerlocher, Германия (стабилизаторы на базе CaZn, Pb, CaOrg, Sn, BaZn), Chemtura, США (антипирены HBCD, Firemaster, ПВХ стабилизаторы Mark, Lowilite, ингибиторы Naugard 300-Е, антиоксиданты Alkanox, Anox, Weston), Ciba, Швейцария (антиоксидант IRGANOX, стабилизатор IRGAFOS), ПВХ-стабилизаторы немецкой фирмы Ika и другие.


Статьи близкие по теме:

  • Какие факторы влияют на старение изоляции
  • Негорючие полимерные материалы
  • Электротехнические пластмассы
  • Техническое обслуживание обмоток электродвигателей
  • Полимерные электроизоляционные материалы и их использование




  • Наш сайт в Facebook:


    Мы ВКонтакте:

    Школа для электрика | Основы электротехники | Электричество для чайников
    Электрические аппараты | Справочник электрика
     Электроснабжение | Электрические измерения | Электрические схемы
     Электромонтажные работы | Пусконаладочные работы | Эксплуатация электрооборудования

    Контакторы малогабаритные КМИ-К IEK