Пластмасата изолатор ли е и какви са нейните свойства?

Пластмасите са изкуствено създадени полимери, които образуват гъвкави материали, подлежащи на формоване и моделиране. Някои синтетични полимери са специално разработени да служат като електрически проводници с висока проводимост. Повечето пластмаси обаче са едновременно топлинни и електрически изолатори – те проявяват високо съпротивление към електрическия ток и са лоши проводници на топлина.

Състав на пластмасите

Пластмасите обикновено са органични полимери, което означава, че се състоят от въглерод, водород и често още няколко елемента – например хлор в ПВЦ или кислород и азот в найлона. Дългите вериги от атоми в пластмасите се подреждат плътно една до друга и образуват гъвкаво твърдо вещество, поради което материалът може да бъде оформян в множество различни форми.

Някои пластмаси са реактопласти (термореактивни), тоест могат да бъдат формовани само веднъж, докато други са термопласти, които могат да се нагряват и преформоват многократно без загуба на свойствата си.

Електрическа проводимост

Металите са отлични проводници на електричество основно защото електроните в тях са слабо свързани със съответните атоми и лесно се движат под въздействието на външно електрично поле. При пластмасите ситуацията е коренно различна – всички електрони са здраво свързани със своите молекули и би било необходимо огромно количество енергия, за да бъдат отделени от тях.

Именно затова повечето пластмаси са изолатори, които не провеждат електрически ток или го правят само в много малка степен. Това свойство ги прави незаменими при работа с електричество.

Топлопроводимост

Същите структурни особености, които правят металите добри проводници на електричество, ги правят и отлични проводници на топлина – електроните се движат свободно и разпръскват топлинната енергия в цялата маса на материала. В пластмасите, напротив, топлината трябва да се предава чрез сблъсъци между вибриращи молекули, а този процес протича значително по-бавно. Затова повечето пластмаси са слаби проводници на топлина.

Производството на пяна от пластмаса допълнително подобрява нейните изолационни качества. Класически пример е стиропорът – той представлява отличен топлоизолатор, защото съдържа голямо количество въздух, задържан от полистиреновата структура.

Приложения

Много пластмаси се използват като топлоизолатори – например виниловите облицовки по фасадите на сгради или стиропорените чаши за горещо кафе. Свойствата на пластмасата като електрически изолатор я правят идеална и за изолиране на проводници – електроизолационната лента, например, обикновено се произвежда от вид пластмаса, наречена винил.

През последните години обаче някои пластмаси са специално конструирани да действат като електрически проводници – полиацетиленът и полипиролът са само два примера за така наречените проводящи полимери, които откриват все по-широко приложение в модерната електроника.