Электрические свойства
Электрические показатели полиамидов, хотя и ниже показателей некоторых других термопластов, в особенности полиолефинов и полистирола, являются тем не менее вполне удовлетворительными при использовании деталей в условиях воздействия низких частот. Почти все электрические свойства полиамидов сильно зависят от содержания влаги в полимере, и на возможность использования того или иного полиамида в конкретных ситуациях значительное влияние оказывает его способность сорбировать влагу. Другими факторами, влияющими на электрические свойства полиамидов, являются температура, частота электрических колебаний, степень кристалличности, соотношение СН2: CONH и толщина изделия.
 Удельное электрическое сопротивление
При комнатной температуре в условиях полного отсутствия влаги удельное объемное электрическое сопротивление полиамидов находится в интервале 1014— 1015 Ом-см. Удельное сопротивление уменьшается с увеличением содержания влаги в полиамиде. Например, удельное сопротивление влагонасыщенных ПА 6 и 11 соответственно равно 108 — 109 и 1012 Ом-см. Это различие в большей степени обусловлено разным равновесным содержанием влаги в этих полимерах: для 10% в ПА 6 и 1 % в ПА 11.
Удельное объемное сопротивление полиамидов сильно зависит от температуры. Например, для высушенного ПА 66 эта величина уменьшается на порядок при повышении температуры на каждые 15 °С. Этот эффект выражен несколько слабее для увлажненного ПА 66.
Поверхностное сопротивление полиамидов очень сильно зависит от влажности и даже кратковременное пребывание сухого полиамида в атмосфере с нормальной влажностью приводит к значительному уменьшению этого сопротивления. Ввиду того что большинство полиамидов содержит больше влаги, чем другие термопласты, они характеризуются пониженным удельным сопротивлением. Это в некоторой степени препятствует накоплению статических зарядов на поверхности изделия.
Диэлектрическая проницаемость и диэлектрические потери
Подобно удельному электрическому сопротивлению, диэлектрическая проницаемость и тангенс угла диэлектрических потерь tg б полиамидов в значительной степени зависят от влажности полимера, и все эти величины возрастают с увеличением содержания влаги. Это влияние, значительно меньше для ПА 11, 12 и 610, чем для ПА 66 или 6.
Диэлектрические потери обычно растут с увеличением температуры. Кристаллические материалы характеризуются более высокими диэлектрическими потерями по сравнению с аморфными. Для некоторых полиамидов, таких как ПА 6 и 66, температурная зависимость диэлектрических потерь имеет максимум. В случае ПА 6 максимум находится между 60 и 100°С и соответствует перегибу температурной зависимости механического модуля сдвига. Отмеченное явление объясняется структурными изменениями полимера и указывает на начало области размягчения.
Электрическая прочность
Электрическая прочность полиамидов, подобно удельному сопротивлению, но в меньшей степени, уменьшается с увеличением содержания влаги и температуры. Это изменение менее заметно для полиамидов с высоким соотношением СН2: CONH. Подобно другим полимерным изоляционным материалам, электрическая прочность полиамидов (определяется по
ASTM D 149) увеличивается с уменьшением толщины испытуемого образца. Подобные соотношения имеют ориентировочный характер, поскольку электрическая прочность зависит также от продолжительности действия напряжения. Поэтому испытания полиамидов следует проводить в условиях, моделирующих реальные условия работы изделия.
Сопротивление поверхностному пробою
В литературе встречаются лишь очень ограниченные сведения о сопротивлении поверхностному пробою полиамидов и методах его определения. Испытания, проведенные по методу, подробно описанному в британском стандарте BS 3781, показали, что этот показатель довольно высок, что свидетельствует о меньшей восприимчивости полиамидов к поверхностному пробою по сравнению с рядом других промышленных пластмасс. Результаты испытаний приведены ниже.
- Политетрафторэтилен.............. > 700
- ПЛ 66........................................... > 700
- ПЛ 610......................................... > 700
- Полиэтилен терефта лат......... > 700
- Полиацеталь (сополимер)....... > 700
- Полипропилен ........................... > 700
- Стеклонаполненный полиамид..... < 400
- Жесткий поливинилхлорид.......... 325
- Стеклонаполненный полиэфир.. 250
- Полистирол ................................... 250
- Поликарбонат .............................. 180
Влияние частоты
Полиамиды, в особенности с низким отношением СН2: CONH, обладают неудовлетворительными диэлектрическими характеристиками в высокочастотном диапазоне. В ненаполненных полиамидах диэлектрическая проницаемость уменьшается с увеличением частоты, причем этот эффект наиболее заметен на увлажненных материалах, хотя для наиболее распространенной частоты 50 Гц диэлектрические потери незначительны. Диэлектрические потери в ненаполненных полиамидах с низким содержанием влаги увеличиваются в области низких частот и уменьшаются при высоких частотах. Для стеклонаполненных полиамидов характерна качественно аналогичная картина, но в этом случае поглощение влаги приводит к значительно большему увеличению потерь.
Влияние наполнителей
Наполнители, приводящие к улучшению механических свойств полиамидов, такие как стекло, в отсутствие влаги оказывают незначительное влияние на электрические свойства полиамидов. При наличии влаги наполненные композиции характеризуются более высокими значениями диэлектрической проницаемости и диэлектрических потерь по сравнению с ненаполненными материалами. Волокнистые наполнители ориентируются при формовании, и показатели изоляционных свойств композиции в направлении ориентации оказываются выше, чем в поперечном направлении. Особый случай представляет собой наполнение углеродными волокнами, поскольку сам наполнитель является проводником. Электрические свойства полиамидных композиций, наполненных углеродными волокнами, зависят от вида, содержания и ориентации наполнителя.
|
