§ 70. Слоистые электроизоляционные пластмассы
Слоистые пластмассы (слоистые пластики)—это материалы, в которых наполнителем служат листовые материалы: бумага или ткани, создающие слоистую структуру материала. Связующим веществом в них являются термореактивные фенолоформальдегидные и другие смолы. За последние годы разработаны и внедрены слоистые пластмассы, имеющие связующим веществом креминийорганические и эпоксидные смолы, а в качестве наполнителей—стеклянные ткани. Эти материалы (стеклотекстолиты) отличаются повышенной нагревостойкостью (180—200° С).
Из слоистых пластмасс наиболее широкое применение получили гетинакс,текстолит и стеклотекстолит.
Гетинакс — листовой слоистый материал, в котором наполнителем являются листы пропиточной бумаги толщиной 0,10—0,12 мм. Процесс производства гетинакса заключается в пропитке бумаги лаками и последующей разрезке ее на листы определенных размеров. Пропитку бумаги лаком производят в пропиточной машине с последующей сушкой в этой же машине.
На рис. 126 показана схема сдвоенной пропиточной вертикальной машины.
Листы пропитанной лаком бумаги после сушки собирают в пакеты определенного веса, соответственно толщине прессуемого изделия. Собранные пакеты бумаги прессуют между нагретыми (до 150—165° С) стальными плитами многоэтажных гидравлических прессов (рис. 127). При горячем прессовании расплавленная смола склеивает пропитанные листы бумаги и переходит в неплавкое состояние. Давление прессования 50—90 кГ/см2, время выдержки — от 2 до 5 мин на 1 мм толщины прессуемого листа. По окончании процесса прессования полученные доски и листы охлаждают, пропуская воду через внутренние каналы в стальных плитах пресса.
Рис. 127. Схема многоэтажного гидравлического пресса:
1 — рабочий цилиндр, 2 — плунжер,3 — распределительный коллектор пара, 4 — трубка для подачи пара к плитам, 5 — плиты с паровым обогревом, 6 и 8— колонны, 7 — верхняя часть станины пресса, 9—коллектор отработанного паря, 10 —пакеты бумаги, пропитанной бакелитовым лаком, 11 — клапан для спуска конденсата
Рис. 126. Схема сдвоенной пропиточной машины:
1 — сушильная шахта, 2 —верхний перевальный вал, 3 — экран, 4— ведущий вал, 5 и 7 — направляющий валик, 6 — приемная часть, 8 — рулон волокнистого наполнителя (бумага или ткань), 9 — подвижный подшипник, 10 — подъемный механизм, 11— вал, 12—пропиточная ванна, 13 — паровые змеевики
При этом давление несколько снижается. У вынутых из пресса листов и досок гетинакса края обрезают циркулярной или ленточной пилой. Площадь листов — от 550X700 до 930Х 1430 мм2.
Гетинакс изготовляется в виде листов и досок толщиной от 0,2 до 50 мм следующих марок: 1, И, 111, IV, V и др. — для работы в электрооборудовании промышленной частоты (50 Гц) и марок: VI, VII и VIII—для работы на высокой частоте. Высокочастотный гетинакс выпускается толщиной от 0,4 до 3,8 мм.
Гетинакс марок V-1 и V-2 отличается повышенной электрической прочностью, гетинакс марок III и IV имеет повышенную стойкость к влаге, а гетинакс марок I и 11 обладает повышенной механической прочностью.
Гетинакс для высокочастотных устройств отличается малым тангенсом угла диэлектрических потерь на частоте 106 Гц. Остальные его электрические характеристики тоже несколько выше по сравнению с низкочастотными сортами гетинакса. Гетинаксы всех марок предназначены для работы при температуре от —65 до + 105° С.
Гетинакс используется для изготовления различного рода плоских электроизоляционных деталей и оснований. Следует учитывать, что искростойкость гетинакса невысока и после нескольких искровых разрядов па поверхности гетинакса остается науглероженный след с большой проводимостью. Гетинакс легко поддается механической обработке — режется, пилится, сверлится. Тонколистовые сорта гетинакса хорошо штампуются, особенно в подогретом состоянии.
Асбогетинакс — слоистая пластмасса, получаемая горячим прессованием листов асбестовой бумаги, пропитанных эпоксидно-фенолоформальдегидным лаком. По нагревостойкости асбогетинакс относится к классу В (130° С).
Текстолит отличается от гетинакса тем, что наполнителем в нем является хлопчатобумажная ткань. Производство текстолита существенно не отличается от производства гетинакса. Текстолит выпускается марок А, Б и Г — на основе бязи и миткаля и марки ВЧ (для высоких частот)—на шифоне.
Электрические характеристики текстолита несколько ниже по сравнению с гетинаксом, однако у текстолита выше сопротивление раскалыванию (вдоль слоев) и удельная ударная вязкость, доходящая до 30—35 кГ/см2. Текстолит легче поддается механической обработке, но следует учитывать, что текстолит — материал значительно дороже гетинакса. Текстолит выпускается в листах толщиной от 0,5 до 50 мм и площадью от 450X600 до 750X 1000 мм. Нагревостойкость текстолита не выше 105° С (класс А). Текстолит, как и гетинакс, обладает низкой искростойкостью, так как их связующее— бакелитовая смола легко науглероживается под действием электрических искр.
Асботекстолит — слоистая пластмасса, получаемая горячим прессованием листов асбестовой ткани, пропитанных бакелитовым лаком. Материал хорошо обрабатывается и обладает нагревостойкостью до 130° С. Все асбестовые пластмассы имеют невысокие электрические характеристики.
Стеклотекстолит отличается от текстолита тем, что наполнителем в нем является электроизоляционная бесщелочная стеклянная ткань. Стеклотекстолиты обладают повышенной влагостойкостью и лучшими электрическими и механическими характеристиками по сравнению с текстолитом и гетинаксом, но хуже обрабатываются. Стеклотекстолит изготовляется нескольких марок СТ, СТБ — на основе бесщелочных тканей со связующим — фенолоформальдегидной смолой и СТК, СТВК — на кремнийорганических смолах.
Основные характеристики слоистых пластмасс
Эти стеклотекстолиты отличаются повышенной нагревостойкостью (180—200° С).
Основные свойства слоистых электроизоляционных пластмасс приведены в табл. 40.
