Jakie jest zastosowanie tworzyw termoutwardzalnych w elektronice i elektrotechnice?

Elementy, które decydują o rozwoju specyficznych dziedzin, jakimi są elektronika i elektrotechnika, są przewodniki i izolatory. Tworzywa termoutwardzalne najczęściej wykorzystywane są jako komponenty mające charakter elektroizolacyjny, a także konstrukcyjno-izolacyjny. Wynika to ze specyficznych właściwości tych produktów. Warto dowiedzieć się, jakie mają dokładne zastosowanie.

Jakie właściwości mają tworzywa sztuczne?

Tworzywa sztuczne wyróżniają się najczęściej niewielką przewodnością cieplną. Zdecydowana większość z nich to dielektryki. Po dodaniu odpowiednich materiałów, na przykład pyłu metalicznego, przewodzą prąd elektryczny. Elementy niemodyfikowane wykazują małą wytrzymałość na rozciąganie. Tworzywa sztuczne najczęściej mają dużą odporność na czynniki chemiczne, a także wilgoć. Jednakże produkty te są bardzo podatne na działanie podwyższonej temperatury. Ograniczenie palności otrzymuje się przez dodanie antypirenów. Większość wyrobów można łatwo formować i poddawać barwieniu. Wykorzystuje się w tym przypadku takie metody jak wtrysk, prasowanie, odlewanie, a ponadto kalandrowanie. Co więcej, w przetwórstwie tych tworzyw stosuje się laminowanie, zgrzewanie czy obróbkę plastyczną.

Zastosowanie tworzyw sztucznych w elektrotechnice

Obecnie do wykonywania izolacji, a także powłoki kabli wykorzystuje się zmiękczony PVC i polietylen. Dzięki temu, że elementy te charakteryzują się dużą odpornością na wodę i czynniki chemiczne, mogą być układane na ziemi bez stosowania dodatkowych osłon – podkreśla specjalista, który reprezentuje firmę Elkor zajmującą się produkcją wyrobów z tworzyw sztucznych termoplastycznych i termoutwardzalnych. Stosuje się to w przypadku napięć, które nie przekraczają 1 kV. Polimery używane na powłoki szczególnie PVC pokrywane są środkami bakteriobójczymi i odstraszającymi gryzonie.

Tworzywa sztuczne coraz częściej uwzględniane są przy izolacjach średnich napięć. Żywice chemoutwardzalne mają zastosowanie przy produkcji transformatorów, generatorów, a także złącz i końcówek kabli. Elementy przewodzące prąd elektryczny czy strumień magnetyczny w generatorach prądu i silnikach elektrycznych mają charakter uzwojeń z drutu nawojowego lub rdzeni z blach magnetycznych. Wymagają one wzajemnego izolowania od siebie. Same uzwojenia, w celu izolacji , nasyca się żywicami epoksydowymi a końcówki tych uzwojeń umieszcza się w oprzędzie bawełnianym, szklanym lub poliestrowym. Do izolacji blach magnetycznych stosuje się przekładki papierowe bądź tekstylne.Warto podkreślić, że w izolacjach elektrycznych większość komponentów wykonuje się z tworzyw sztucznych. Przykładem są osłony do przewodów, które wytwarza się z PVC.

Jeszcze lepsze zastosowanie w elektrotechnice i energetyce mają tworzywa duroplastyczne w tym tworzywa termoutwardzalne, takie jak: bakelit, melamina, tworzywa mocznikowe.

Tworzywa duroplastyczne charakteryzują się:

• wysoką twardością powierzchni, wysoką jej gładkością i odpornością na zarysowania,

• wysokim modułem sprężystości E,

• wysoką wytrzymałością mechaniczną, także w podwyższonych temperaturach,

• wysoką wytrzymałością termiczną, dochodzącą do 300 C,

• dobrymi i bardzo dobrymi własnościami elektroizolacyjnymi - szczególnie dotyczy to  wytrzymałości na prądy pełzające i łuk elektryczny,

• tworzywa termoutwardzalne, bez użycia halogenów są samogasnące lub niepalne,

• duroplasty wykazują bardzo dobrą odporność na oddziaływanie chemiczne - dotyczy to także różnego rodzaju rozpuszczalników i olei. 

Powyższe korzystne własności zdecydowały, że w ciągu ostatnich 80 lat tworzywa termoutwardzalne były jednym z podstawowych surowców stosowanych w elektronice, elektrotechnice, gospodarstwie domowym, przemyśle samochodowym i innych działach gospodarki.