Хотя другие полимерные материалы также обладают описанными выше преимуществами, но только силиконовый каучук не будет слишком сильно загрязнять окружающую среду. Полимерные изоляторы водонепроницаемы, поэтому не происходит протечки или поверхностного искрения, вызванного падающими каплями воды. Изоляторы из силиконовой резины восстанавливают водонепроницаемость быстрее, чем другие полимерные изоляторы, которые являются прочным материалом, который можно использовать в суровых условиях в течение длительного времени.
1. Характеристики силиконового каучука
1.1 Химические характеристики силоксана
1.1.1 Химические связи со стабильными химическими свойствами
Основная цепь силиконового каучука состоит из силоксановой (Si-O) цепи. 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, из-за свойств ионной связи основной цепи ионные свойства метил-СН боковой цепи ослабляются, и его нелегко атаковать другими молекулами, поэтому его химическая стабильность хорошая. ② Поскольку Si не образует двойных и тройных связей, трудно сформировать начальную точку разложения основной цепи (по этой причине связь Si-C достаточно стабильна), что приводит к тому, что основная цепь силиконового каучука более стабильна. .
1.1.2 Полимер высокой гибкости
Силоксан имеет большой валентный угол (Si-O-Si) (130 градусов -160 градусов) и более высокую степень свободы, чем органический полимер (CC, C: 110 градусов). Расстояние связи Si-O (1,64A) также больше, чем у CC (1,5A). Другими словами, молекулы полимера легко перемещаются (легко деформируются) как единое целое.
(3) Спиральная структура (фиг. 2 (опущена))
Из-за спиральной структуры полисилоксана силоксановая связь в основной цепи притягивается внутрь из-за ионной связи, а боковая представляет собой метильную группу со слабым взаимодействием боковой цепи, поэтому межмолекулярное гравитационное притяжение полисилоксана становится меньше.
1.2 Характеристики силиконового каучука
В соответствии с химическими характеристиками, описанными в разделе 1.1, силиконовый каучук имеет следующие характеристики, которые можно использовать для изоляции высокого напряжения.
1.2.1 Тепло- и морозостойкость
Из-за высокой энергии связи и химической стабильности силиконового каучука его термостойкость лучше, чем у органического полимера. Кроме того, из-за слабого взаимодействия между молекулами температура стеклования низкая, а морозостойкость хорошая. В результате его свойства не изменятся при использовании в любой точке планеты.
Бар изолятор.png
1.2.2 Водонепроницаемость
Поскольку поверхность полисилоксана имеет метильную группу, она гидрофобна и может использоваться для гидроизоляции.
1.2.3 Электрические свойства
Количество атомов углерода в молекуле силиконового каучука меньше, чем у органического полимера, поэтому его сопротивление дуге и сопротивление утечке очень хорошие. Кроме того, даже если его сжечь, он образует изолирующий кремний, поэтому обладает отличной электроизоляцией.
1.2.4 Устойчивость к погодным условиям
1.2.5 Остаточная деформация
Силиконовый каучук имеет лучшие характеристики остаточной деформации (постоянное удлинение и остаточная деформация при сжатии) при комнатной температуре/высокой температуре, чем органические полимеры.
2 Классификация силиконового каучука
В соответствии с характеристиками до вулканизации силиконовый каучук можно разделить на твердые и жидкие два типа, в соответствии с механизмом вулканизации можно разделить на вулканизацию перекисью, вулканизацию реакцией присоединения и вулканизацию реакцией конденсации на три типа. Разница между твердым и жидким силиконовым каучуком заключается в молекулярной массе полисилоксана. Твердый силиконовый каучук можно вулканизировать с использованием любой из реакций пероксидной вулканизации и присоединения, широко известных как высокотемпературная вулканизация каучука (HTV) и горячая вулканизация каучука (HCR) (см. Таблицы 5, 6). Хотя жидкий силиконовый каучук, вулканизированный реакцией присоединения, также может быть вулканизирован при комнатной температуре, он называется жидким силиконовым каучуком (LSR), низкотемпературным вулканизированным каучуком (LTV) и двухкомпонентным вулканизированным каучуком при комнатной температуре (RTV) из-за различного формования. методы и температура вулканизации. При изготовлении полимерных изоляторов обычно используют литье под давлением и литье под давлением.
Однокомпонентный силиконовый каучук типа реакции конденсации (вулканизация влажным воздухом), может использоваться для строительных герметиков, а также электрических и электронных изделий, полезен при использовании разбавления электроэнергии растворителем, вулканизированного покрытия из силиконового каучука при комнатной температуре, путем распыления в качестве защитного материала для керамики. изоляторы.
Силиконовая резина для полимерных изоляторов
По применению силиконовую резину можно разделить на несколько видов.
3.1 Силиконовый каучук, содержащий гидроксид алюминия
Силиконовый каучук с хорошей стойкостью к утечке и дугостойкостью можно получить, добавив большое количество гидроксида алюминия (АТН). Силиконовый каучук, наполненный 50 массовыми частями гидроксида алюминия, обладает квалифицированной стойкостью к утечкам высокого напряжения (4,5 кВ), а также хорошей стойкостью к дуговому разряду, атмосферостойкостью, устойчивостью к соляному туману и кислотному дождю, может использоваться в качестве изоляционного материала в сильном солевом тумане. области. Однако из-за высокого наполнения АТХ этого силиконового каучука его недостатками являются высокая вязкость (пластичность), низкая механическая прочность и т.д.
3.2 Силиконовый каучук без гидроксида алюминия
В таких областях, как внутренняя часть Европы, где нет соляного тумана, можно использовать силиконовую резину, не наполненную АТН, из-за ее низкого уровня загрязнения. В этом случае, выбрав соответствующий силиконовый каучук, обработав поверхность белой сажей, добавление может улучшить сопротивление следам утечки соединения, чтобы улучшить его гидрофобность, чтобы удовлетворить требования к сопротивлению следам утечки под высоким давлением. По сравнению с силиконовым каучуком, содержащим АТН, он имеет более низкую вязкость, лучшие физико-механические свойства и электрические свойства.
3.3 Аксессуары для наружных кабелей
Поскольку это наружная кабельная арматура, она должна быть устойчива к утечкам. Материалы с низкими характеристиками постоянного удлинения могут быть получены путем использования полимеров с регулируемой плотностью сшивки для использования в продуктах, дающих усадку при комнатной температуре (низкотемпературная усадка).
3.4 Аксессуары для внутренних кабелей
Поскольку это внутренний кабельный фитинг, вероятность воздействия солевого тумана невелика, поэтому часто нет необходимости иметь характеристики сопротивления следа утечки. При использовании для усадки при комнатной температуре (низкотемпературная усадка) по-прежнему необходимо иметь низкие характеристики остаточной деформации.
3.5 Нанесение покрытия
Если на сильно загрязненную часть напылить покрытие из силиконового каучука, оно может сохранять хорошую гидрофобность в течение длительного времени. Изоляторы также могут быть покрыты в зависимости от уровня загрязнения, чтобы достичь цели дальнейшего использования и экономии средств. Сообщалось, что гидрофобность изоляторов из кремнийорганического каучука может быть дополнительно сохранена, если на них нанесено покрытие. В настоящее время существует два типа изоляторов с покрытием и изоляторы резинового типа.
4 Заключительные замечания
Силиконовые каучуковые материалы для полимерных изоляторов описаны выше. В настоящее время различные научно-исследовательские институты и производители также постоянно проводят исследования и испытания. Если испытание на долговечность подтвердит его высокую надежность, можно прогнозировать, что применение изоляторов из силиконовой резины будет расширяться.