Термопластичные пластмассы (термопласты, полимеры) под нагрузкой ведут себя как вязкоупругие вещества. Стандартные испытания на растяжение и удар дают приближенную оценку их свойств. Изменения внешних условий (действие температуры, влаги, света, газов и другие) и скоростей деформирования, которые совсем не отражаются на механических свойствах металлических сплавов, резко изменяют механические свойства термопластов и полимеров, они вытягиваются, теряют форму и размеры. Механические свойства термопластов улучшаются при использовании в качестве наполнителя стеклянного волокна. При этом сохраняется возможность переработки термопластов с использованием методов литья под давлением и экструзии.
Термопласты, как правило, не изменяют механических свойств под действием воды, стойки к действию бензина, масел. Исключением являются полиамиды (капрон и другие, таблица 4 ). Теплостойкие термопласты имеют более высокие рабочие температуры.
Термопласты имеют хорошие диэлектрические свойства и параметры, указанные в таблице 4. Свойства и применения их в качестве диэлектрических, изоляционных материалов рассмотрено в теме 10.
Термореактивные пластмассы (реактопласты) получают на основе эпоксидных, полиэфирных, полиуретановых, фенолоформальдегидных и кремнийорганических полимеров. Они имеют сетчатую структуру, при нагреве не плавятся, устойчивы против старения, поглощают не более 0,1…0,5% воды. Реактопласты более надежны, чем термопласты, при испытаниях на растяжение разрушаются без пластического течения. Рабочая температура у них выше, чем у термопластов, и определяется термической устойчивостью полимера или наполнителя (меньшей из двух). Термореактивные пластмассы обладают высокой удельной жесткостью и удельной прочностью. По этим показателям реактопласты со стеклянным волокном или тканями превосходят многие металлические сплавы. Термореактивные порошковые пластмассы более однородны по свойствам, хорошо перерабатываются методами прессования и применяются для наиболее сложных по форме изделий. Их недостаток – низкая ударная вязкость. Свойства термореактивных пластмасс приведены в таблице 5.
Таблица 4
Свойства термопластичных пластмасс
| Материал | механические свойства | диэлектрические свойства | |||||
| sв, МПа | d, % | максим. рабочая темпер-ра, ºС | ρV, Ом*м | e, при f=1МГц | tgd*10-4, при f=1МГц | Eпр, МВ/м | |
| термопласты | |||||||
| Полиэтилен: низкой плотности высокой плотности | 10…18 18…32 | 300…1000 100…600 | 60…75 70…80 | 1016 | 2,4 2,5…3 | 2…4 2…3 | 45…50 40…60 |
| Полипропилен | 26…38 | 200…800 | 1016…1017 | 2,3 | 2…5 | ||
| Полистирол | 40…60 | 3…4 | 50…70 | 1015 | 2,5 | 2…9 | |
| Поливинилхлорид: жесткий пластикат | 50…65 10…40 | 20…50 50…350 | 65…85 50…55 | 1014 | 3…4 | 16…30 | |
| Фторопласт-4 | 20…40 | 250…500 | 1017 | ||||
| Фторопласт-3 | 160…190 | 1014…1016 | 2,5…2,7 | 13…15 | |||
| Поликарбонат: без наполнителя 30% волокна | 60…65 | 80…120 3,5 | - - | - - | - - | - - | |
| Капрон: сухой насыщенный водой | 75…85 35…50 | 50…130 160…250 | 80…100 – | 1012 | - | ||
| Продолжение таблицы 4 | |||||||
| Эпоксидный стеклопластик | ~2,5 | 1013…1016 | 2,6…4 | 400..500 | 16..20 | ||
| теплостойкие полимеры | |||||||
| Полиформальдегид | - | - | - | - | |||
| Полиимид | >300 | 1013…1014 | 3,2…3,5 | 40…70 | 20…30 | ||
| Полиамидоимит | 7,6 | 240...260 | - | - | - | - | |
| То же + стеклян. волокна | 2,3 | 240...260 | - | - | - | - | |
| Полиэфирамид | 240...300 | - | - | - | - |
Таблица 5
Свойства термореактивных пластмасс
| Материал | механические свойства | диэлектрические свойства | |||||
| sв, МПа | d, % | максим. рабочая темпер-ра, ºС | ρV, Ом*м | e, при f=50Гц | tgd*10-4, при f=50Гц | Eпр, МВ/м | |
| Термореактивные полимеры без наполнителей | |||||||
| Феноло-формальдегидные | 15..35 | 1…5 | 109…1010 | 5…6 | 600…1000 | 12…16 | |
| Полиэфирные (лавсан) | 42…70 | 95…120 | 1010…1012 | 3…3,5 | 20…130 | - | |
| Эпоксидные | 28…70 | 3…6 | 150…175 | 1012…1013 | 3…4 | 100…300 | 20…80 |
| Кремний- органические | 22…42 | 5…10 | 1012…1014 | 3,5…5 | 100…300 | 15…25 | |
| Термореактивные полимеры с наполнителями | |||||||
| Порошковые пластмассы | 30…60 | 1…3 | 100…200 | 1010 | 5…8 | 100…500 | 10…13 |
| Волокниты | 30…90 | 1…3 | 120…140 | 1010 | - | 100…200 | |
| Гетинаксы | 60…70 | – | 109 | 5…7 | 380…450 | ||
| Текстолиты | 65…100 | 1…3 | 90…105 | 1010 | - | 30…100 | |
| Стеклотекстолиты | 200…600 | 1…3 | 200…400 | 1011…1012 | 5…6 |
Примечание: рабочая температура материалов электротехнического назначения ниже указанной в таблицах 4 и 5 на 10…40%.