塑料的體積電阻率通常都非常高,為1×1010~1×1020Ω·cm,作為電氣絕緣材料使用性能無疑是十分優(yōu)良的。在電子電氣行業(yè)中作為絕緣材料使用的塑料有熱固性樹脂和熱塑性樹脂兩大類。
廣泛應(yīng)用的熱固性樹脂有環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酰亞胺、不飽和聚酯等。環(huán)氧樹脂品種多,同時(shí)又有十分豐富而多樣的固化劑供選擇組合,可配制成不同操作工藝和滿足不同使用要求的固化組成物,與許多稀釋劑、改性劑和增韌劑都有較好的相容性,電絕緣性能好,體積電阻率和介電強(qiáng)度高,介質(zhì)拐耗角正切值為0.002~0.1,耐電弧性能也較好。環(huán)氧樹脂由于分子結(jié)均中含有羥基和醚鍵,因而其粘接性能優(yōu)異,成型加工性能好,成型收縮率低,尺寸穩(wěn)定性好。但通用型環(huán)氧樹脂存在著耐熱性和耐濕性較差、脆性大等缺點(diǎn),大大限制了其應(yīng)用。環(huán)氧樹脂在電子電氣工業(yè)中可用作電子元器件的封裝材料,澆鑄電機(jī)中定子、變壓器、線圈、互感器、電容器、電纜頭的浸漬,以及制作絕緣層壓板、接線柱、繞線管、印刷電路板的底板等。酚醛樹脂的電氣絕緣性良好,成型收縮率小,尺寸穩(wěn)定性好,耐燃,化學(xué)穩(wěn)定性好,但耐電弧性較差,介質(zhì)損耗角正切值較大,耐堿和耐強(qiáng)氧化性酸能力較差,脆性大,耐濕性差。通常在酚醛樹脂中加入木粉、石棉、云母粉、石英粉、玻璃纖維等制成模塑料,以提高材料的強(qiáng)度和韌性、耐熱性、耐磨性等,也可以用其浸漬棉布、絕緣紙、玻璃布、石棉布、棉纖維等制成層壓模塑料,制作電子電氣零件的殼體、底板、接線板、插座、繞線管、開關(guān)盒、絕緣零部件等。聚酰亞胺具有優(yōu)異的耐熱性能,可在300℃~400℃的高溫下使用,力學(xué)性能優(yōu)良,薄膜的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度超過1O0MPa,伸長(zhǎng)率超過10%,耐低溫和耐輻射性能優(yōu)良,化學(xué)穩(wěn)定性好,耐溶劑和耐濕性好,電絕緣性能優(yōu)良,體積電阻率達(dá)1×1014~1×1015Ω·cm,介電常數(shù)為2.8~3.5,介質(zhì)損耗角正切值為0.01~0.002,粘接性能優(yōu)良,雜質(zhì)含量低,成膜容易,被廣泛用作輻射環(huán)境下的耐高溫漆包線漆,以及半導(dǎo)體和微電子領(lǐng)域集成電路的抗輻射和抗α粒子遮擋層、微電子器件的鈍化層和緩沖內(nèi)涂層、超大規(guī)模高密度高速度集成電路多層布線技術(shù)中多層金屬互聯(lián)結(jié)構(gòu)的層間介電材料等;聚酰亞胺薄膜可用于撓性印刷電路板、電線電纜、電動(dòng)機(jī)、變壓器、發(fā)動(dòng)機(jī)、壓敏膠帶、自動(dòng)粘接帶等。
熱塑性樹脂在電子電氣產(chǎn)品中主要用作殼體、外部裝飾件、內(nèi)裝件及零部件等。熱塑性塑料分為通用塑料、工程塑料(PA、PC、PET、PBT等)和特種工程塑料(PPS、PESU、PEEK、PSU等)三大類。實(shí)際選材時(shí)應(yīng)根據(jù)材料的性能、價(jià)格及其應(yīng)用要求綜合考慮。對(duì)于性能要求不高的非結(jié)構(gòu)性部件,一般選用價(jià)格低、質(zhì)輕的通用塑料;對(duì)于耐熱性、耐寒性、耐磨性、潤(rùn)滑性、尺寸穩(wěn)定性、強(qiáng)度和韌性要求較高的結(jié)構(gòu)性部件,可考慮選用工程塑料或特種工程塑料。家用電器是熱塑性塑料的一大應(yīng)用領(lǐng)域,而且大部分是通用塑料,尤其是PP和苯乙烯類樹脂約占總用量的80%;工程塑料的用量約為5%~10%。冰箱、冰柜等冷藏冷凍家用電器要求所用的材料必須無毒、無臭、無味、耐低溫、耐開裂、耐油脂、不粘食品、表面光滑性好、隔熱等,其裝飾件和內(nèi)部件主要選用ABS、HlPS、PP混合料、發(fā)泡聚氨酯彈性體等。電視機(jī)零部件要求所用材料耐熱、阻燃、耐電壓、耐電暈、耐電弧、力學(xué)性能優(yōu)良,采用最多的塑料是阻燃HIPS、ABS、PP混合料等,對(duì)要求耐熱、剛性好、尺寸穩(wěn)定、耐蠕變等的零部件和承受負(fù)荷與沖擊的零部件,則一般使用PA、POM、PC、改性PPO、PET、PBT等工程塑料,對(duì)特別要求耐熱的零部件可考慮采用PPS、PSU等。洗衣機(jī)內(nèi)桶現(xiàn)在大都采用PP共聚物,蓋板采用HIPS,排水軟管用軟PVC或PE/PP共混料,電機(jī)底板用ABS,葉輪用玻纖增強(qiáng)的PA、PP,排水閥用ABS、PP,其它件用POM、PE等??照{(diào)器所用材料要求剛性好、耐蠕變、耐沖擊、耐振動(dòng)、耐寒、耐候、阻燃、尺寸穩(wěn)定等,外殼一般采用耐熱ABS,內(nèi)部件用鋼板、鋁、PC、改性PPO、玻纖增強(qiáng)PET、PA、HIPS、PP等。家用電器中對(duì)于一些要求透明的部件,一般采用AS、PS、PMMA等。電纜工業(yè)是塑料應(yīng)用的又一大領(lǐng)域,絕緣層采用的材料多為交聯(lián)聚乙烯(PE-X)、PVC等,近年來茂金屬催化聚烯烴也成功地用于電纜的制造。
電絕緣材料的發(fā)展方向主要為對(duì)原有品種改性提高性能、開發(fā)新品種和采用無鹵阻燃劑。