лінійні полімери

До лінійним ним відносяться такі полімери, у яких мономерні ланки макромолекул не володіють дипольним моментом. З матеріалів етоі # 774; групи найбільш важливе технічне значення мають поліетилен, полістирол, політетрафторетилен.

П о л і е т і л е н. рассмотренниі # 774; в §7.2, # 8232; полімеризації етилену в присутності каталізаторів. При полімеризації отримують поліетилени високого, середнього та низького тиску, що відрізняються один від одного ступенем кристалічності і механічес- вряди # 774; міцністю. Так, якщо межа міцності при розтягуванні першого дорівнює в середньому 14 МПа, то другого і третього приблизно 30 МПа, відносні подовження при розриві відповідно 6 0 0 і 400%. Останнє показує, що поліетилен має порівняно большои # 774; еластичністю. Його відрізняє висока вар # 774; кістка до деї # 774; ствию кислот і лугів # 774 ;.

Полістирол отримують з мономеру стиролу

який представляє СОБОЮ # 774; легку безбарвну синтетичну рідина з характерним запахом. Стирол легко полімеризується навіть при зберіганні на холоді. У темряві і при відсутності каталізаторів він поступово перетворюється в тверду, прозору і безбарвну, як скло, масу. Полістирол має будову.

Для полістиролу середнє значення п може доходити до 6000. З метою запобігання нежелательноі # 774; самопроізвольноі # 774; полімеризації стиролу під час зберігання до нього додають спеціальні ве- щества, що уповільнюють реакцію полімеризації. Такі речовини отримали назву інгібіторів. Нерівномірне полімеризація викликає поява внутрішніх механічних напрузі # 774; в матеріалі. По- цьому в ряді випадків у виробі # 774; з полістиролу намічається тенденція до поступового утворення тоншає # 774; ших тріщин. Щоб запобігти цьому явищу і зменшити крихкість полістиролу, до нього іноді додають деякі види синтетичних каучуків.

Політетрафторетилен (ПТФЕ), випускаемиі # 774; в СРСР, називають фторопластом-4 (фторлона-4). Його отримують шляхом полімеризації ризації тетрафторетилену F2C = CF2 (етилен, в молекулі якого всі чотири атома водню заміщені атомами фтору). Макро- молекула ПТФЕ має регулярне симетричну будову

Серед всіх органічних полімерів ПТФЕ виділяється високоі # 774; на- гревостоі # 774; кісткою (близько 300 ° С) і дуже високоі # 774; вар # 774; кісткою до деї # 774; ствию хімічних реагентів. Так, на нього абсолютно не деї # 774; ють сірчана, соляна, азотна і плавикова кислоти, луги і т. П. Деякий деї # 774; ствие на нього чинять лише розплавлені лужні метали і атомарниі # 774; фтор при підвищених температурах. За вар # 774; кістки до хі но активних речовин ПТФЕ перевершує золото і платину. Він негорючий, що не розчиняється ні в одному з відомих розчинників # 774 ;, практично негигроскопичен і не змочується водо # 774; і іншими жид- кістками.

Високі нагревостоі # 774; кістка і хімічну вар # 774; кістка політетра- фторетилен в порівнянні з вуглеводнями можна пояснити тим, що атоми фтору більші, ніж атоми водню. Тому вони соз- дають сильне поле, екранує углеродниі # 774; скелет молекули від зовнішнього воздам # 774; наслідком (рис. 7.4). Сама оболонка з атомів фтору так- же проявляє інертність по відношенню до зовнішніх воздам # 774; ствию через большои # 774; енергії зв'язку С-F.

При. нагріванні до температури 415 ° С ПТФЕ розкладається з виділенням отруйного газу - фтору. Але навіть при етоі # 774; температурі полімер не переходить у в'язкотекучий стан. Тому звичайні методи формування термопластичних мас для ПТФЕ непридатні. Він переробляється у вироби методом спікання. Попередньо з порошку формують виріб определенноі # 774; форми шляхом пресування, а потім проводять спікання при температурі 360-380 ° С.

Діелектрична проникність неполярних полімерів в основному визначається електронноі # 774; поляризації # 774 ;. Тому зна- чення е не залежить від частоти і слабо зменшується з підвищенням температури (рис. 7.5), що знаходиться у відповідності зі зменшенням щільності полімеру при нагріванні. Температурниі # 774; коеффі- циент діелектріческоі # 774; проникності неполярних полімерів приблизно дорівнює подвоєному коефіцієнту лінеі # 774; ного розширення.

Завдяки високому питомому опору втрати на електро- провідність в розглянутих матеріалах при нормальних умовах грають далеко не головну роль.

У всіх лінеі # 774; них полімери розрізняють два типи релаксаційних втрат: дипольно-сегментального і дипольно-групові. Первиі # 774; тип тражает існування спеціфіческоі # 774; форми теплових коливанні # 774 ;, властивих високомолекулярних ве- щества. Як зазначалося в попередньому параграфі, через ланцюгового будови макромолекул, в умовах їх ослабленого взаємодій # 774; наслідком стано вится можливим взаимообусловленное рух великомасштабних сегментів, яке можна уявити як ізгібние коливання основноі # 774; молекулярноі # 774; ланцюга. Второи # 774; тип релаксаційних втрат обумовлений обертанням малих полярних груп, що містяться в бічних гілках макромолекули.

Діелектричні втрати в неполярних полімери дуже чутливих тельно до полярних домішок, таким, як гідроксильні або карбо- нільние (СО) групи, які завжди присутні в технічних матеріалах внаслідок часткового окислення, захоплення каталізатора полімеризації та інших причин. Тщательноі # 774; очісткоі # 774; матеріалу вдається знизити релаксаційні втрати і досягти значенні # 774; tg6 «

Завдяки малим втрат неполярні полімери широко застосовують в техніці високих і надвисоких частот. Поліетилен використовують в якості ізоляції телевізійних і радіочастотних кабелів # 774 ;.

Тонкі плівки з полістиролу та політетрафторетилену застосовують для виготовлення термостабільних високочастотних конденсаторів з досить большои # 774; ємністю і вельми високим опором ізоляції. Цінним свої # 774; ством таких плівок є висока електрична міцність, що досягає 200-250 МВ / м.Поліетілен, завдяки хіміческоі # 774; інертності, використовується кавспомогательниі # 774; матеріал в технології напівпровідників.

Матеріали з підвищеними діелектричними втратами (полярності-ні). У полярних лінеі # 774; них полімерів через асиметрію будови молекул сильно виражена дипольно-релаксаційна поляризація. Тому вони мають зниженими електроізоляційними свої # 774; ствами в порівнянні з неполярними полімерами, особливо на високих частотах. Найбільш поширеними матеріалами етоі # 774; групи є полівінілхлорид, поліетилентерефталат, поліметилметакрилат (органічне скло) і поліамідні смоли. Їх свої # 774; ства можна охарак- терізовать наступними усередненими параметрами: