Среди полимерных материалов, которые могут заменить керамику и стекло, силиконовый каучук имеет практические достижения с 1960-х годов и выделяется среди нескольких полимеров. Изоляторы из силиконовой резины имеют больше преимуществ, чем керамические изоляторы. Во-первых, он легкий, простой в эксплуатации и безопасный. Кроме того, керамические изоляторы часто ломаются, что может быть вызвано однократным ударом. Изоляторы из силиконовой резины могут выдерживать механические удары, например, когда автомобиль врезается в телефонный столб.
Хотя другие полимерные материалы также обладают описанными выше преимуществами, но только силиконовый каучук не будет слишком сильно загрязнять окружающую среду. Полимерные изоляторы водонепроницаемы, предотвращая утечку и искрение на поверхности от падающих капель воды. Изоляторы из силиконовой резины восстанавливают водонепроницаемость быстрее, чем другие полимерные изоляторы, поэтому они являются прочными материалами, которые можно использовать в суровых условиях в течение длительного времени.
1. Характеристики силиконового каучука
1.1 Химические характеристики силоксана
1.1.1 Химически стабильные связи
Основная цепь силиконового каучука состоит из силоксановых (Si-O) цепей. Поскольку электроотрицательность Si и O на этой связи составляет 1,8 и 3,5 соответственно, что сильно различается, поляризационная структура, показанная на фиг. 1(опущено), обладающее свойством ионной связи. Таким образом, энергия связи Si-O выше, чем у СС (см. табл. 1). Кроме того, ① из-за характера ионной связи основной цепи ионные свойства боковой цепи метил-СН ослабляются, что нелегко атаковать другими молекулами, поэтому его химическая стабильность хорошая; ② Поскольку Si не образует двойную и тройную связи, трудно сформировать начальную точку разложения основной цепи (по этой причине связь SI-C достаточно стабильна), что приводит к более стабильной основе силиконового каучука.
1.1.2 Полимер высокой гибкости
Угол связи (Si-O-Si) силоксана больше (130 градусов -160 градусов), а его степень свободы выше, чем у органического полимера (CC, C: 110 градусов). Расстояние связи Si-O (1,64A) также больше, чем у CC (1,5A). Другими словами, молекулы полимера в целом легко перемещаются (легко деформируются).
Из-за спиральной структуры полисилоксана полисилоксановая связь в основной цепи направлена внутрь из-за притяжения ионной связи, а снаружи находится метильная группа со слабым взаимодействием боковой цепи, поэтому межмолекулярное притяжение полисилоксана становится небольшим.
1.2 Характеристики силиконового каучука
В соответствии с химическими характеристиками, описанными в разделе 1.1, силиконовый каучук имеет следующие характеристики, которые можно использовать в ситуациях с высоковольтной изоляцией.
1.2.1 Тепло- и морозостойкость
Из-за высокой энергии связи и химической стабильности силиконового каучука его термостойкость лучше, чем у органических полимеров. Кроме того, из-за слабого взаимодействия между молекулами температура стеклования низкая, а морозостойкость хорошая. Поэтому его характеристики не изменятся при использовании в любой части земли.
1.2.2 водонепроницаемый
Поскольку поверхность полисилоксана имеет метильную группу, она гидрофобна, поэтому ее можно использовать для гидроизоляции.
1.2.3 электрический
Количество атомов углерода в молекулах силиконового каучука меньше, чем в органических полимерах, поэтому его сопротивление дуге и сопротивление утечке очень хорошие. Кроме того, даже при сгорании образуется изолирующий кремний, поэтому его электрическая изоляция превосходна. ,
стержневой изолятор png
1.2.4 Атмосферостойкость
Поскольку энергия связи силоксана выше, чем у ультрафиолетового света, он с меньшей вероятностью вызывает старение из-за ультрафиолетового света. В испытании на ускоренное старение на устойчивость к озону органический полимер в течение от нескольких секунд до нескольких часов будет из-за старения и растрескивания, а силиконовый каучук даже после 4 недель старения лишь немного уменьшит прочность и не растрескается, то есть его озоностойкость хорошая. Кислотный дождь представляет собой смесь ионов с рН около 5,6, и раствор использовался в тесте искусственного кислотного дождя (500 раз). Силиконовая резина обладает отличной стойкостью к химическим веществам, хотя силиконовая резина в кислотных дождях и других смесях тоже может иметь разные изменения, но боюсь, что эффект не большой.
1.2.5 Остаточная деформация
Характеристики остаточной деформации (остаточное удлинение и остаточная деформация при сжатии) силиконового каучука при комнатной температуре/высокой температуре лучше, чем у органических полимеров.
2 Классификация силиконового каучука
В соответствии с характеристиками силиконового каучука перед вулканизацией можно разделить на твердые и жидкие два типа, также можно разделить на вулканизацию перекисью, вулканизацию реакцией присоединения и вулканизацию реакцией конденсации на три типа в соответствии с механизмом вулканизации. Разница между твердым и жидким силиконовым каучуком заключается в молекулярной массе полисилоксана. Твердый силиконовый каучук может быть вулканизирован любой из реакций пероксидной вулканизации и присоединения и обычно называется высокотемпературным вулканизированным каучуком (HTV) и горячим вулканизированным каучуком (HCR). Хотя материалы из жидкого силиконового каучука, вулканизированные реакцией присоединения, также могут быть вулканизированы при комнатной температуре, но из-за метода формования и температуры вулканизации они называются жидким силиконовым каучуком (LSR), низкотемпературным вулканизированным каучуком (LTV) и двухкомпонентным каучуком при комнатной температуре. вулканизированная резина (ВРТ) и др. При изготовлении полимерных изоляторов обычно применяют литье под давлением и литье под давлением.
Однокомпонентный силиконовый каучук с реакцией конденсации (вулканизированный влажным воздухом) может использоваться для строительных герметиков, а также электрических и электронных изделий, полезного разбавления растворителем при использовании энергии, покрытия из силиконового каучука, вулканизированного при комнатной температуре, путем распыления в качестве защитного материала для керамических изоляторов.
Силиконовая резина для полимерных изоляторов
Силиконовый каучук можно разделить на несколько типов в зависимости от его использования.
3.1 Силиконовый каучук, содержащий гидроксид алюминия
Силиконовый каучук с хорошим сопротивлением утечке и сопротивлением дуге может быть получен путем добавления большого количества гидроксида алюминия (АТН). Силиконовый каучук, наполненный гидроксидом алюминия массой 50, обладает квалифицированной стойкостью к следам утечки высокого напряжения (4,5 кВ), а также хорошей стойкостью к дуговому разряду, атмосферостойкостью, устойчивостью к соляному туману и кислотным дождям, может использоваться в качестве изоляционного материала в области сильный солевой спрей. Однако, поскольку этот силиконовый каучук является высоконаполненным АТН, его недостатками являются высокая вязкость (пластичность), низкая механическая прочность и т. д.
3.2 Силиконовый каучук без гидроксида алюминия
В таких районах, как внутренняя Европа, где нет соляного тумана, можно использовать силиконовый каучук без АТН из-за его низкого уровня загрязнения. В этом случае, выбрав соответствующую силиконовую резину, обработку поверхности белой сажей, добавление может улучшить след сопротивления утечки составного агента, чтобы улучшить его гидрофобность, чтобы удовлетворить требования следа сопротивления утечки высокого напряжения. По сравнению с силиконовым каучуком, содержащим АТН, он имеет меньшую вязкость, лучшие физико-механические свойства и электрические свойства.
3.3 Аксессуары для наружных кабелей
Поскольку это кабельный аксессуар для наружной установки, он должен иметь трассировочную устойчивость к утечке. Материалы с низкими свойствами постоянного удлинения можно получить, используя полимеры с регулируемой плотностью сшивки для изделий, дающих усадку при комнатной температуре (криогенная усадка).
3.4 Аксессуары для внутренних кабелей
Поскольку это кабельный фитинг для использования внутри помещений, очень маловероятно, что на него повлияет соляной туман, поэтому часто не требуется, чтобы он обладал защитой от следов утечки. При использовании усадки при комнатной температуре (криогенная усадка) по-прежнему необходимо иметь низкие характеристики остаточной деформации.
3.5 Применение покрытий
Если его распылить на сильно загрязненную часть покрытия из силиконового каучука, он может сохранять хорошую гидрофобность в течение длительного времени. Изолятор также может быть покрыт в зависимости от уровня загрязнения для достижения цели дальнейшего использования и экономии затрат. Сообщалось, что если изоляторы из силиконового каучука покрыты, гидрофобность изоляторов может быть дополнительно сохранена. В настоящее время существует два типа изолятора с покрытием и резинового изолятора.