增强塑料在电绝缘材料中的应用

      塑料的体积电阻率通常都非常高，为1×1010～1×1020Ω·cm，作为电气绝缘材料使用性能无疑是十分优良的。在电子电气行业中作为绝缘材料使用的塑料有热固性树脂和热塑性树脂两大类。

       广泛应用的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺、不饱和聚酯等。环氧树脂品种多，同时又有十分丰富而多样的固化剂供选择组合，可配制成不同操作工艺和满足不同使用要求的固化组成物，与许多稀释剂、改性剂和增韧剂都有较好的相容性，电绝缘性能好，体积电阻率和介电强度高，介质拐耗角正切值为0.002～0.1，耐电弧性能也较好。环氧树脂由于分子结均中含有羟基和醚键，因而其粘接性能优异，成型加工性能好，成型收缩率低，尺寸稳定性好。但通用型环氧树脂存在着耐热性和耐湿性较差、脆性大等缺点，大大限制了其应用。环氧树脂在电子电气工业中可用作电子元器件的封装材料，浇铸电机中定子、变压器、线圈、互感器、电容器、电缆头的浸渍，以及制作绝缘层压板、接线柱、绕线管、印刷电路板的底板等。酚醛树脂的电气绝缘性良好，成型收缩率小，尺寸稳定性好，耐燃，化学稳定性好，但耐电弧性较差，介质损耗角正切值较大，耐碱和耐强氧化性酸能力较差，脆性大，耐湿性差。通常在酚醛树脂中加入木粉、石棉、云母粉、石英粉、玻璃纤维等制成模塑料，以提高材料的强度和韧性、耐热性、耐磨性等，也可以用其浸渍棉布、绝缘纸、玻璃布、石棉布、棉纤维等制成层压模塑料，制作电子电气零件的壳体、底板、接线板、插座、绕线管、开关盒、绝缘零部件等。聚酰亚胺具有优异的耐热性能，可在300℃～400℃的高温下使用，力学性能优良，薄膜的拉伸强度和弯曲强度超过1O0MPa，伸长率超过10％，耐低温和耐辐射性能优良，化学稳定性好，耐溶剂和耐湿性好，电绝缘性能优良，体积电阻率达1×1014～1×1015Ω·cm，介电常数为2.8～3.5，介质损耗角正切值为0.01～0.002，粘接性能优良，杂质含量低，成膜容易，被广泛用作辐射环境下的耐高温漆包线漆，以及半导体和微电子领域集成电路的抗辐射和抗α粒子遮挡层、微电子器件的钝化层和缓冲内涂层、超大规模高密度高速度集成电路多层布线技术中多层金属互联结构的层间介电材料等；聚酰亚胺薄膜可用于挠性印刷电路板、电线电缆、电动机、变压器、发动机、压敏胶带、自动粘接带等。

       热塑性树脂在电子电气产品中主要用作壳体、外部装饰件、内装件及零部件等。热塑性塑料分为通用塑料、工程塑料（PA、PC、PET、PBT等）和特种工程塑料（PPS、PESU、PEEK、PSU等）三大类。实际选材时应根据材料的性能、价格及其应用要求综合考虑。对于性能要求不高的非结构性部件，一般选用价格低、质轻的通用塑料；对于耐热性、耐寒性、耐磨性、润滑性、尺寸稳定性、强度和韧性要求较高的结构性部件，可考虑选用工程塑料或特种工程塑料。家用电器是热塑性塑料的一大应用领域，而且大部分是通用塑料，尤其是PP和苯乙烯类树脂约占总用量的80％；工程塑料的用量约为5％～10％。冰箱、冰柜等冷藏冷冻家用电器要求所用的材料必须无毒、无臭、无味、耐低温、耐开裂、耐油脂、不粘食品、表面光滑性好、隔热等，其装饰件和内部件主要选用ABS、HlPS、PP混合料、发泡聚氨酯弹性体等。电视机零部件要求所用材料耐热、阻燃、耐电压、耐电晕、耐电弧、力学性能优良，采用最多的塑料是阻燃HIPS、ABS、PP混合料等，对要求耐热、刚性好、尺寸稳定、耐蠕变等的零部件和承受负荷与冲击的零部件，则一般使用PA、POM、PC、改性PPO、PET、PBT等工程塑料，对特别要求耐热的零部件可考虑采用PPS、PSU等。洗衣机内桶现在大都采用PP共聚物，盖板采用HIPS，排水软管用软PVC或PE/PP共混料，电机底板用ABS，叶轮用玻纤增强的PA、PP，排水阀用ABS、PP，其它件用POM、PE等。空调器所用材料要求刚性好、耐蠕变、耐冲击、耐振动、耐寒、耐候、阻燃、尺寸稳定等，外壳一般采用耐热ABS，内部件用钢板、铝、PC、改性PPO、玻纤增强PET、PA、HIPS、PP等。家用电器中对于一些要求透明的部件，一般采用AS、PS、PMMA等。电缆工业是塑料应用的又一大领域，绝缘层采用的材料多为交联聚乙烯（PE-X）、PVC等，近年来茂金属催化聚烯烃也成功地用于电缆的制造。

     电绝缘材料的发展方向主要为对原有品种改性提高性能、开发新品种和采用无卤阻燃剂。