более низким значениям вследствие возрастания подвижности сегментов и боковых групп. Даже разветвление боковых групп оказывает заметное влияние на кривые tg 6—Т. По этим кривым можно отличить сополимеры от смеси гомополимеров (во втором случае каждый компонент имеет собственный максимум), изотактические полимеры от син-диотактических, кристаллические от аморфных, судить о составе и строении различных типов сополимеров, о количестве введенного в полимер пластификатора и т. д.

СО

Т=1,

макс

макс

вероятное его значение) по уравнению

Диэлектрическая проницаемость и tg б являются ценными техническими характеристиками полимеров, определяющими их приИзучение зависимости диэлектрических потерь от частоты тока дает возможность вычислить время релаксации (точнее, наиболее годность в качестве изоляторов Особое значение имеют эти показатели при радиочастотах, так как рассеиваемая в диэлектрике мощность W зависит не только от величин Е и tg б, но также от частоты тока о и напряжения V

& =0,24O72WF tg а (XIII

В мощных коротковолновых радиоустановках, работающих при высоких напряжениях и частотах, количество выделяющейся теплоты настолько велико, что могут разрушаться даже такие термостойкие материалы, как стекло и фарфор Поэтому в современной радиотехнике применяют диэлектрики с очень малым tg б порядка 10"~4.

Этим требованиям удовлетворяют такие неполярные полимеры, как полистирол, полиэтилен и др

Наряду с величинами е и tgo важными характеристиками полимерных диэлектриков являются удельное э 1ектрическое сопротивление или обратная ему величина — удельная электрическая проводимость и электрическая прочность (пробивное напряжение, прочность на пробой).

Собственно макромолекулы в переносе электрических зарядов не участвуют Электропроводность полимерных диэлектриков в значительной степени определяется присутствием в них ниэкомолеку-лярных примесей, особенно электролитов (кислоты, щелочи, соли, вода, остатки эмульгаторов, катализаторов, мономеров и т д), являющихся источниками возникновения слабо связанных или свободных ионов

Величина удельной электропроводности полимера у зависит не только от концентрации и заряда ионов, но и от их подвижности, которая связана с вязким сопротивлением полимерной среды Поэтому у, так же как и вязкость, находится в экспоненциальной зависимости от температуры Т:

y^Ae~B/RT, (ХШ 5)

где Л — коэффициент, мало зависящий от температуры, Е — энергия активности (высота барьера)

Таким образом, электропроводность полимерного диэлектрика при заданных заряде и количестве ионов определяется подвижностью последних, их способностью преодолевать потенциальные барьеры

В стеклообразном состоянии у полимерных диэлектриков колеб лется в пределах 10_ъ—101чОм—1 см-1 При переходе полимера в высокоэластическое состояние электропроводность повышается -вследствие возрастания подвижности мономерных звеньев, облегчающего перемещение ионов Введение пластификаторов, снижая вязкость полимерной системы, увеличивает у на 3—5 порядков Кристаллизация, увеличивая плотность упаковки макромолекул и затрудняя движение ионов-носителей, наоборот, резко снижает удельную электропроводность

Измеряя электропроводность полимерных систем, можно про следить кинетику трехмерной полимеризации, сшивания и деструкции, изучить взаимодействие макромолекул с рЗствбрителем, определить молекулярную массу полимера, судить о физических и химических изменениях в нем, вызванных теплообработкой (например, о размере сферолитов), проводить термический анализ и т д

При достаточно высокой напряженности электрических полей (начиная от 10s—106 В/см и выше) резко увеличиваются электропроводность полимерных диэлектриков и сила тока, проходящего через них При этом диэлектрик превращается в проводник, что сопровождается его разрушением (пробой диэлектрика) Напряжение, при котором происходит такой пробой, называется электрической прочностью или пробивным напряжением (величина поряд ка 106—107 В/см).

Если ввести в полимер сажу, приблизительно 30% от массы композиции (можно также применять графит или металлические порошки), частицы ее образуют трехмерную цепочную структуру, в результате чего резко возрастает электропроводность системы На этих явлениях основано производство электропроводящих полимерных материалов [2], применяющихся для изготовления нагревательных элементов и в ряде других областей Клеи, изготовленные из эпоксидных полимеров и порошкообразного серебра (или посеребренных порошков других металлов), позволяют добиться хорошего контакта между деталями электрических схем без применения высоких температур, что используется в радиотехнике и производстве телевизоров

s Те же принципы лежат в основе применения антистатиков [3], которые вводятся в состав полимерных материалов для снижения статической электризации их, возникающей при трении или в результате нарушения контакта между полимером и проводником или диэлектриком Тем самым удаляются поверхностные заряды, появляющиеся при переработке полимерных материалов, ч