3.1 Смоли

Основою лаків та компаундів є смоли. За походженням вони діляться на природні та на синтетичні.

Природні смоли – це продукт життєдіяльності рослин та живих організмів. До них відносяться каніфоль, шелак та копали.

Каніфоль – це суміш органічних кислот, яку одержують шляхом відгонки рідких складових часток живиці (смоли хвойних дерев).

Каніфоль застосовується у складі покривних та заливних лаків з метою уповільнення їх старіння, прискорення висихання та підвищення діелектричних характеристик. Каніфоль добре розчиняє окис міді при підвищеній температурі, тому вона широко застосовується для паяння міді у якості флюсу.

Шелак – матеріал, який одержують шляхом очищення гумілаку (виділення деяких тропічних комах на деревах).

Шелак добре розчиняється у спирті, частково розчиняється в ацетоні, майже не розчиняється в бензині. Розплавлений шелак сумісний із каніфоллю, копалами, гліфталями та бітумами.

Шелак застосовують у складі лаків для склеювання, для виготовлення ізоляції на основі слюди.

Копали (бурштин) – викопна смола рослин, які існували десятки тисяч років тому. Основною перевагою полірованого бурштину є те, що його поверхневий опір майже не залежить від вологості. Він практично не розчиняється в будь-яких розчинниках. Температура плавлення Т _пл = 300 ⁰С.

Застосовують бурштин в якості добавки до лаків, його застосування дуже обмежене із-за високої вартості.

Синтетичні смоли діляться на термопластичні та термореактивні.

Термопластичні смоли характеризуються двома стадіями стану – вихідним та під час нагрівання. При нагріванні вони розплавляються, їх хімічний склад при цьому не змінюється, вони легко розчиняються в розчинниках. При подальшому нагріванні вони випаровуються і руйнуються.

Основними представниками синтетичних термопластичних смол є: поліаміди, полііміди, поліуретани та ін.

Поліаміди – термопластичні полярні діелектрики із лінійною структурою. Вони мають високу механічну міцність, малий коефіцієнт тертя, високу еластичність, хімічно стійкі. Але вони мають не високі діелектричні властивості, які сильно залежать від підвищення температури ( = 10¹¹ Ом∙м;  = 3,5).

Найбільш поширені поліаміди – капрон, найлон. Їх застосовують для виготовлення волокон, текстилю, гвинтів, шайб та ін.

Полііміди – органічні полімери із високою нагрівостійкістю (300⁰С, та 500⁰С короткочасно) та високими діелектричними властивостями ( =10¹⁶Ом ∙м).

Використовують полііміди для виготовлення плівок, лаків та емалей.

Поліуретани – лінійні термопластичні матеріали, які після затвердіння перетворюються в термореактивні полімери. Стійкі до окислення, впливу кислот, розчинників, вологи та морозу. Діелектричні характеристики дещо вищі ніж у полдіамідів ( = 10¹² Ом∙м,  = 4,5).

Поліуретани застосовуються для виготовлення тканин, покривних лаків, компаундів, клеїв плівок.

Термореактивні смоли при нагріванні розплавляються, а потім зазнають безповоротних змін – вони запікаються і набувають значної механічної міцності. При цьому вони втрачають властивість плавитися і розчинятися в розчинниках.

Основні представники синтетичних термореактивних смол: епоксиди, поліефіри, фенолформальдегіди та кремнійорганічні смоли.

Епоксидні смоли представляють собою термопластичні низько плавкі рідкі матеріали, які легко розчиняються у розчинниках, не розчиняються у воді, мало розчиняються у спирті, мають значний термін зберігання без втрати властивостей.

Після додавання отверджувачів вони швидко твердіють. Після затвердіння вони стають термореактивними. Епоксидні смоли в рідкому стані токсичні.

Епоксидні смоли використовують для виготовлення лаків, клеїв, компаундів.

Кремнійорганічні смоли – кремнійорганічні полімери із просторовою структурою. Вони мають високу нагрівостійкість (до 200⁰С), високу холодостійкість (до -60⁰С), малу гігроскопічність, хімічно інертні.

Кремнійорганічні смоли використовують для виготовлення слюдяного паперу, компаундів, лаків, покривних емалей, лакотканин.

Поліефірні смоли за властивостями близькі до природних смол. До них відносяться лавсанова, гліфталева смоли та полікарбонати.

Питомий електричний опір поліефірних смол  = 10¹¹ Ом∙м,  = 4.

Лавсан використовують для виготовлення волокон, тканин та плівок. Гліфталеву смолу використовують в якості основи для лаків пластмас та клеїв.

Полікарбонати використовують для виготовлення шаруватих пластиків, компаундів, плівок.

Фенолформальдегідні смоли – це продукт поліконденсації фенолу у водному розчині формальдегіду. Основною їх особливістю є здатність разом із наповнювачами утворювати фенопласти яки мають високу міцність та добрі електроізоляційні властивості ( = 10¹² Ом∙м;  = 5,5).

Фенолформальдегідні смоли застосовують для виготовлення шаруватих пластиків, корпусів електротехнічних виробів, лаків, клеїв, для заміни шелаку.