Hoewel andere polymeermaterialen ook de hierboven beschreven voordelen hebben, zal alleen siliconenrubber niet al te veel milieuvervuiling veroorzaken. Isolatoren van polymeer zijn waterdicht, dus er is geen lekkage of boogvorming aan het oppervlak veroorzaakt door vallende waterdruppels. Isolatoren van siliconenrubber herstellen de waterbestendigheid sneller dan andere isolatoren van polymeer, een duurzaam materiaal dat lange tijd in ruwe omgevingen kan worden gebruikt.
1. Kenmerken van siliconenrubber
1.1 Chemische eigenschappen van siloxaan
1.1.1 Chemische bindingen met stabiele chemische eigenschappen
De hoofdketen van siliconenrubber bestaat uit een siloxaan (Si-O) keten. Aangezien de elektronegativiteit van Si en O op deze binding respectievelijk 1,8 en 3,5 is, wat zeer verschillend is, is de polarisatiestructuur zoals weergegeven in FIG. 1 (weggelaten) wordt gevormd, die de eigenschap van ionische binding heeft. De bindingsenergie van Si-O is dus hoger dan die van CC (zie tabel 1). Bovendien zijn, vanwege de eigenschappen van de ionische binding van de hoofdketen, de ionische eigenschappen van de zijketen methyl CH verzwakt en is het niet gemakkelijk om aangevallen te worden door andere moleculen, dus de chemische stabiliteit ervan is goed. ② Omdat Si geen dubbele en drievoudige bindingen vormt, is het moeilijk om het startpunt van de ontleding van de hoofdketen te vormen (om deze reden is de Si-C-binding vrij stabiel), wat ertoe leidt dat de hoofdketen van siliconenrubber stabieler is .
1.1.2 Zeer flexibel polymeer
Het siloxaan heeft een grote bindingshoek (Si-O-Si) (130 graden -160 graden) en een hogere vrijheidsgraad dan het organische polymeer (CC, C: 110 graden). De Si-O-bindingsafstand (1,64A) is ook groter dan die van CC (1,5A). Met andere woorden, polymeermoleculen bewegen gemakkelijk (gemakkelijk vervormd) als geheel.
(3) Spiraalstructuur (FIG. 2 (weggelaten))
Vanwege de spiraalvormige structuur van polysiloxaan, de siloxaanbinding op de hoofdketen gravitatie naar binnen als gevolg van ionische binding, en de laterale is de methylgroep met zwakke zijketeninteractie, dus de intermoleculaire gravitatie van polysiloxaan wordt kleiner.
1.2 Kenmerken van siliconenrubber
Volgens de chemische eigenschappen beschreven in paragraaf 1.1 heeft siliconenrubber de volgende eigenschappen, die kunnen worden gebruikt voor hoogspanningsisolatie.
1.2.1 Hitte- en koudebestendigheid
Vanwege de hoge bindingsenergie en chemische stabiliteit van siliconenrubber is de hittebestendigheid ervan beter dan die van organisch polymeer. Bovendien is door de zwakke interactie tussen moleculen de glasovergangstemperatuur laag en de koudebestendigheid goed. Als gevolg hiervan zullen de eigenschappen ervan niet veranderen wanneer ze waar ook ter wereld worden gebruikt.
Bar isolator.png
1.2.2 Waterbestendigheid
Omdat het oppervlak van polysiloxaan een methylgroep is, is het dus hydrofoob en kan het worden gebruikt voor waterdichting.
1.2.3 Elektrische eigenschappen
Het aantal koolstofatomen in het siliconenrubbermolecuul is minder dan dat van het organische polymeer, dus de boogweerstand en lekweerstand zijn zeer goed. Bovendien zal het, zelfs als het wordt verbrand, isolerend silicium vormen, dus het heeft een uitstekende elektrische isolatie.
1.2.4 Weerstolerantie
1.2.5 Blijvende vervorming
Siliconenrubber heeft betere permanente vervormingseigenschappen (permanente rek en blijvende drukvervorming) bij kamertemperatuur/hoge temperatuur dan organische polymeren.
2 Classificatie van siliconenrubber
Volgens de kenmerken vóór vulkanisatie kan siliconenrubber worden onderverdeeld in vaste en vloeibare twee typen, volgens het vulkanisatiemechanisme kan worden onderverdeeld in peroxidevulkanisatie, additiereactievulkanisatie en condensatiereactievulkanisatie drie typen. Het verschil tussen vast en vloeibaar siliconenrubber is het molecuulgewicht van polysiloxaan. Vast siliconenrubber kan worden gevulkaniseerd met behulp van een van de peroxide-vulkanisatie- en additiereacties, algemeen bekend als bij hoge temperatuur gevulkaniseerd rubber (HTV) en heet gevulkaniseerd rubber (HCR) (zie Tabel 5, 6). Hoewel het door additiereactie gevulkaniseerde vloeibare siliconenrubbermateriaal ook bij kamertemperatuur kan worden gevulkaniseerd, wordt het vloeibaar siliconenrubber (LSR), gevulkaniseerd rubber bij lage temperatuur (LTV) en tweecomponenten gevulkaniseerd rubber bij kamertemperatuur (RTV) genoemd vanwege de verschillende vormen methoden en gevulkaniseerde temperatuur. Bij de vervaardiging van polymeerisolatoren worden spuitgieten en gieten vaak gebruikt.
Condensatiereactietype met één component (vulkanisatie met natte lucht) siliconenrubber, kan worden gebruikt voor het bouwen van kit en elektrische en elektronische producten, nuttig bij het gebruik van elektrische stroom oplosmiddelverdunning gevulkaniseerde siliconenrubbercoating bij kamertemperatuur, door te spuiten als beschermend materiaal voor keramiek isolatoren.
Siliconenrubber voor polymeerisolatoren
Volgens het gebruik van siliconenrubber kan het worden onderverdeeld in verschillende soorten.
3.1 Siliconenrubber met aluminiumhydroxide
Siliconenrubber met een goede weerstand tegen lekkage, sporen en boogvorming kan worden verkregen door een hoge vulhoeveelheid aluminiumhydroxide (ATH) toe te voegen. Siliconenrubber gevuld met 50 massadelen aluminiumhydroxide heeft een gekwalificeerde lekspoorweerstand tegen hoge spanning (4,5 kV) en heeft een goede boogweerstand, weersbestendigheid, weerstand tegen zoutnevel en zure regen, kan worden gebruikt als isolatiemateriaal in zware zoutnevel gebieden. Vanwege de hoge vullende ATH van dit siliconenrubber zijn de nadelen echter een hoge viscositeit (plasticiteit), lage mechanische sterkte enzovoort.
3.2 Siliconenrubber zonder aluminiumhydroxide
In gebieden zoals het binnenland van Europa waar geen zoutnevel aanwezig is, kan siliconenrubber dat niet gevuld is met ATH worden gebruikt vanwege het lage vervuilingsniveau. In dit geval kan door het selecteren van de juiste siliconenrubber, witte koolstofzwarte oppervlaktebehandeling, toevoegen de lekkagesporenweerstand van de verbinding verbeteren om de hydrofobiciteit ervan te verbeteren, om te voldoen aan de vereisten voor hogedruklekspoorweerstand. Vergeleken met siliconenrubber dat ATH bevat, heeft het een lagere viscositeit, betere fysische mechanische eigenschappen en elektrische eigenschappen.
3.3 Accessoires voor buitenkabels
Omdat het een kabelarmatuur voor buiten betreft, moet deze bestand zijn tegen leksporen. Materialen met lage permanente rekeigenschappen kunnen worden verkregen door polymeren met een aangepaste verknoopte dichtheid te gebruiken voor gebruik in producten die krimpen bij kamertemperatuur (krimp bij lage temperatuur).
3.4 Voor kabelaccessoires binnenshuis
Omdat het een kabelfitting voor binnen is, is de kans op beïnvloeding door zoutnevel klein, waardoor het vaak niet nodig is om de prestaties van lekspoorweerstand te hebben. Het is nog steeds noodzakelijk om lage permanente vervormingseigenschappen te hebben bij gebruik voor krimp bij kamertemperatuur (krimp bij lage temperatuur).
3.5 Aanbrengen van coating
Als het zwaar vervuilde onderdeel wordt besproeid met siliconenrubbercoating, kan het lange tijd een goede hydrofobiciteit behouden. De isolatoren kunnen ook worden gecoat volgens het vervuilingsniveau, om het doel van continu gebruik en kostenbesparing te bereiken. Er is gemeld dat de hydrofobiciteit van siliconenrubberisolatoren verder kan worden gehandhaafd als ze worden gecoat. Er zijn momenteel twee soorten gecoate isolatoren en rubberen isolatoren.
4 Afsluitende opmerkingen
Siliconenrubbermaterialen voor polymeerisolatoren zijn hierboven beschreven. Momenteel zijn ook verschillende onderzoeksinstellingen en fabrikanten voortdurend bezig met onderzoek en testen. Als de duurzaamheidstest zijn hoge betrouwbaarheid kan bewijzen, kan worden voorspeld dat de toepassing van siliconenrubberisolatoren verder zal worden uitgebreid.