2.2. Влияние стереорегулярности на диэлектрические потери.

Рис. 2. Зависимость tgδ стереорегулярных образцов ПММА при 20 Гц

1 – изотактический;

2 – синдиолтактический;

3 – атактический.

Наличие в макромолекуле участков синдиотактического или изотактического строения, их протяженность и количественное соотношение существенно влияют на подвижность сегментов и групп, а следовательно, и на диэлектрические характеристики полимера.

На рис. 5 приведена температурная зависимость изотактического (1), синдиотактического (2) и атактического (3) образцов полиметилметакрилата. Из рисунка видно, что температурные зависимости дипольных потерь синдиотактического и атактического полиметилметакрилата в широком интервале температур почти полностью совпадают. Для образцов синдиотактического полимера наблюдается лишь некоторый сдвиг области дипольно-сегментальных потерь в сторону более высоких температур, что свидетельствует о большей затрудненности движения сегментов цепи синдиотактического полимера по сравнению с атактическим и согласуется с повышенным значением Т_ст этого полимера.

Совершенно иной характер имеет температурная зависимость для изотактического полиметилметакрилата. Если для атактического полимера характерно наличие широкой области дипольно-групповых потерь которых более чем вдвое превышает дипольно-сегментальных потерь то в данном случае наблюдается резкое «перераспределение» максимальных значений потерь обоих типов. Как и для многих других полимеров винилового ряда, изотактического полиметилметакрилата значительно выше для дипольно-сегментальных потерь, чем для дипольно-групповых. По характеру температурно-частотных зависимостей для полиметилметакрилата можно качественно определить размер участков, имеющих изотактическое строение.

2.3. Влияние кристаллизации на диэлектрические потери.

Существенное значение имеют не только степени кристалличности полимера, но и размер, дефектность, тип кристаллических образований . При увеличении степени кристалличности полимера снижается электропроводность, возрастает пробивная напряженность. Если степень кристалличности полимера высока, дипольно-сегментальных потерь, связанных с движением сегментов макромолекул в аморфных частях, может и не быть (например, в полиэтилене). Возможно появление релаксационной области дипольных потерь, обусловленных движением цепей внутри кристаллических образований, например внутри ламелей.

Для каждой из кристаллических модификаций характерны свои величины и ε’’_max. При более низких температурах наблюдаются дипольные потери, связанные с движением полярных групп или коротких участков макромолекулы в аморфных областях или вблизи границы кристаллического образования.

2.4. Влияние пластификаторов на диэлектрические потери.

Применение полимеров в качестве изоляционных материалов обусловлено их высоким электрическим сопротивлением, низкой диэлектрической проницаемостью, малыми диэлектрическими потерями и стойкостью к действию высоких напряжений. Введение пластификаторов, как правило, ухудшает все эти характеристики, и поэтому следует очень в нимательно выбирать пластификаторы и их дозировку.

Изменение максимума тангенса угла сегментальных диэлектрических потерь зависит от полярности пластификатора и его термодинамической совместимости с полимером. Если пластификатор истинно растворяется в полимере во всей области составов, то положение непрерывно смещается в область более низких температур (рис. 6). При этом абсолютное значение тангенса угла диэлектрических потерь зависит от полярности пластификатора, т.е. от его собственной диэлектрической проницаемости. При введении неполярных пластификаторов, диэлектрическая проницаемость которых мала, ε' и системы уменьшаются (рис. 6), а введение полярных пластификаторов может привести к повышению диэлектрической проницаемости и пластифицированной системы (рис. 6 б).

Если пластификатор ограниченно смешивается с полимером, то изменение Т_ст и положения происходит только до определенной концентрации пластификатора, отвечающей пределу совместимости. При дальнейшем добавлении такого пластификатора положение не изменяется, но значение его может возрастать.

Так как максимум тангенса угла диэлектрических потерь наблюдается при температуре стеклования полимера, то его смещение эквивалентно снижению температуры стеклования. Поэтому пластифицирующее действие пластификаторов можно оценивать по смещению : пластификатор тем эффективнее, чем ниже температура, соответствующая .