Van de polymeermaterialen die keramiek en glas kunnen vervangen, heeft siliconenrubber sinds de jaren zestig praktische resultaten geboekt en onderscheidt het zich tussen verschillende polymeren. Isolatoren van siliconenrubber hebben meer voordelen dan isolatoren van keramiek. Ten eerste is het licht, eenvoudig te bedienen en veilig. Daarnaast hebben keramische isolatoren vaak last van breuk, wat kan worden veroorzaakt door een enkele slag. En isolatoren van siliconenrubber zijn bestand tegen mechanische schokken, zoals wanneer een voertuig een telefoonpaal raakt.
Hoewel andere polymeermaterialen ook de hierboven beschreven voordelen hebben, zal alleen siliconenrubber niet te veel vervuiling van het milieu veroorzaken. Polymeerisolatoren zijn waterdicht en voorkomen lekkage en vonkvorming door vallende waterdruppels. Siliconenrubberisolatoren herstellen de waterbestendigheid sneller dan andere polymeerisolatoren, dus het zijn duurzame materialen die lange tijd in ruwe omgevingen kunnen worden gebruikt.
1. Kenmerken van siliconenrubber:
1.1 Chemische eigenschappen van siloxaan
1.1.1 Chemisch stabiele bindingen
De hoofdketen van siliconenrubber bestaat uit siloxaan (Si-O) ketens. Aangezien de elektronegativiteit van Si en O op deze binding respectievelijk 1,8 en 3,5 is, die zeer verschillend zijn, is de polarisatiestructuur zoals getoond in FIG. 1 (weggelaten) wordt gevormd, wat de eigenschap heeft van een ionbinding. De bindingsenergie van Si-O is dus hoger dan die van CC (zie tabel 1). Bovendien, ① vanwege de aard van de ionische binding van de ruggengraat, zijn de ionische eigenschappen van de zijketen methyl CH verzwakt, wat niet gemakkelijk is om te worden aangevallen door andere moleculen, dus de chemische stabiliteit is goed; ② Omdat Si geen dubbele binding en drievoudige binding vormt, is het moeilijk om het startpunt van de afbraak van de ruggengraat te vormen (om deze reden is de SI-C-binding vrij stabiel), wat ertoe leidt dat de ruggengraat van siliconenrubber stabieler is.
1.1.2 Polymeer met hoge flexibiliteit
De bindingshoek (Si-O-Si) van siloxaan is groter (130 graden -160 graden) en de vrijheidsgraad is hoger dan die van organisch polymeer (CC, C: 110 graden). De Si-O-bindingsafstand (1,64A) is ook groter dan die van CC (1,5A). Met andere woorden, de polymeermoleculen als geheel bewegen gemakkelijk (gemakkelijk te vervormen).
Vanwege de spiraalvormige structuur van polysiloxaan is de polysiloxaanbinding op de hoofdketen naar binnen vanwege de aantrekking van de ionenbinding, en de buitenkant is de methylgroep met zwakke zijketeninteractie, dus de intermoleculaire aantrekking van polysiloxaan wordt klein.
1.2 Kenmerken van siliconenrubber
Volgens de in paragraaf 1.1 beschreven chemische eigenschappen heeft siliconenrubber de volgende eigenschappen, die kunnen worden gebruikt in situaties met hoogspanningsisolatie.
1.2.1 Hitte- en koudebestendigheid
Vanwege de hoge bindingsenergie en chemische stabiliteit van siliconenrubber is de hittebestendigheid beter dan die van organische polymeren. Bovendien is door de zwakke interactie tussen moleculen de glasovergangstemperatuur laag en is de koudebestendigheid goed. Daarom zullen de kenmerken ervan niet veranderen wanneer ze in een deel van de aarde worden gebruikt.
1.2.2 waterdicht
Omdat het oppervlak van polysiloxaan een methylgroep is, is het hydrofoob, dus het kan worden gebruikt voor waterdicht.
1.2.3 elektrisch
Het aantal koolstofatomen in siliconenrubbermoleculen is minder dan dat van organische polymeren, dus de boogweerstand en lekweerstand zijn zeer goed. Bovendien zal een gelijkmatige verbranding ook isolerend silicium vormen, dus de elektrische isolatie is uitstekend. ,
png staafisolator
1.2.4 Weerbestendigheid
Omdat de bindingsenergie van siloxaan hoger is dan die van ultraviolet licht, is het minder waarschijnlijk dat het veroudering veroorzaakt door ultraviolet licht. In de versnelde verouderingstest tegen ozonbestendigheid zal organisch polymeer in een paar seconden tot een paar uur te wijten zijn aan veroudering en barsten, en siliconenrubber, zelfs na 4 weken van veroudering, verminderde de sterkte slechts licht en veroorzaakte geen barsten, dat wil zeggen, de ozonbestendigheid is goed. Zure regen is een mengsel van ionen met een PH van ongeveer 5,6, en de oplossing werd gebruikt in de kunstmatige zure regentest (500 keer). Siliconenrubber is uitstekend bestand tegen chemicaliën, hoewel het siliconenrubber in zure regen en andere mengsels ook verschillende veranderingen kan hebben, maar ik ben bang dat het effect niet groot is.
1.2.5 Permanente vervorming
De permanente vervormingseigenschappen (permanente rek en compressieve permanente vervorming) van siliconenrubber bij kamertemperatuur/hoge temperatuur zijn beter dan die van organische polymeren.
2 Classificatie van siliconenrubber
Volgens de kenmerken van siliconenrubber voordat vulkanisatie kan worden onderverdeeld in vaste en vloeibare twee typen, kan het ook worden onderverdeeld in peroxidevulkanisatie, additiereactievulkanisatie en condensatiereactievulkanisatie drie typen volgens het vulkanisatiemechanisme. Het verschil tussen vast en vloeibaar siliconenrubber ligt in het molecuulgewicht van polysiloxaan. Vast siliconenrubber kan worden gevulkaniseerd met een van de peroxidevulkanisatie- en additiereacties en wordt gewoonlijk gevulkaniseerd rubber bij hoge temperatuur (HTV) en heet gevulkaniseerd rubber (HCR) genoemd. Hoewel vloeibare siliconenrubbermaterialen gevulkaniseerd door additiereactie ook bij kamertemperatuur kunnen worden gevulkaniseerd, maar vanwege de vormmethode en vulkanisatietemperatuur is deze anders en wordt vloeibaar siliconenrubber (LSR), lage temperatuur gevulkaniseerd rubber (LTV) en tweecomponenten kamertemperatuur genoemd gevulkaniseerd rubber (RTV), enz. Bij de vervaardiging van polymeerisolatoren worden meestal spuitgieten en gietvormen gebruikt.
Eéncomponent condensatiereactietype (natte lucht gevulkaniseerd) siliconenrubber, kan worden gebruikt voor het bouwen van afdichtmiddelen en elektrische en elektronische producten, nuttige oplosmiddelverdunning bij stroomverbruik, gevulkaniseerde siliconenrubbercoating op kamertemperatuur, door te sproeien als beschermend materiaal voor keramische isolatoren.
Siliconenrubber voor polymeerisolatoren
Afhankelijk van het gebruik kan siliconenrubber in verschillende soorten worden onderverdeeld.
3.1 Siliconenrubber met aluminiumhydroxide
Siliconenrubber met een goede lekbestendigheid en boogweerstand kan worden verkregen door toevoeging van een hoge vulhoeveelheid aluminiumhydroxide (ATH). Siliconenrubber gevuld met 50 massa aluminiumhydroxide heeft een gekwalificeerde weerstand tegen hoogspanning (4,5 kV) lekkagespoor, en heeft een goede boogweerstand, weersbestendigheid, zoutsproeiweerstand en zure regenweerstand, kan worden gebruikt als isolatiemateriaal op het gebied van zware zoutnevel. Omdat dit siliconenrubber echter hooggevuld ATH is, zijn de nadelen een hoge viscositeit (plastic), lage mechanische sterkte, enz.
3.2 Siliconenrubber zonder aluminiumhydroxide
In gebieden zoals het binnenland van Europa waar geen zoutnevel is, kan siliconenrubber zonder ATH worden gebruikt vanwege de lage vervuilingsgraad. Bij deze gelegenheid, door het kiezen van de juiste siliconenrubber, witte koolstofzwarte oppervlaktebehandeling, kan toevoegen het lekweerstandspoor van het samengestelde middel verbeteren om de hydrofobiciteit ervan te verbeteren, om te voldoen aan de hoogspanningslekweerstandsspoorvereisten. Vergeleken met ATH-bevattend siliconenrubber, heeft het een lagere viscositeit, betere fysieke en mechanische eigenschappen en elektrische eigenschappen.
3.3 Kabelaccessoires voor buiten
Omdat het een accessoire voor buitenkabels is, moet het bestand zijn tegen lekkage. Materialen met lage permanente rekeigenschappen kunnen worden verkregen door polymeren te gebruiken met aangepaste vernettingsdichtheid voor producten die krimpen bij kamertemperatuur (cryogene krimp).
3.4 Voor kabelaccessoires voor binnen
Omdat het een kabelfitting is voor gebruik binnenshuis, is het zeer onwaarschijnlijk dat deze wordt aangetast door zoutnevel, dus het is vaak niet vereist om sporen van lekkage te hebben. Waar krimp bij kamertemperatuur (cryogene krimp) wordt gebruikt, is het nog steeds noodzakelijk om lage permanente vervormingseigenschappen te hebben.
3.5 Coatingtoepassingen
Als het op het sterk vervuilde deel van de siliconenrubbercoating wordt gespoten, kan het lange tijd een goede hydrofobiciteit behouden. De isolator kan ook worden gecoat volgens het vervuilingsniveau om het doel van voortgezet gebruik en kostenbesparing te bereiken. Er is gemeld dat als isolatoren van siliconenrubber worden gecoat, de hydrofobiciteit van isolatoren verder kan worden behouden. Momenteel zijn er twee soorten gecoate isolator en rubberen isolator.