Andere Polymermaterialien haben zwar auch die oben beschriebenen Vorteile, aber nur Silikonkautschuk verursacht keine allzu große Umweltverschmutzung. Polymerisolatoren sind wasserdicht, sodass keine Leckagen oder Oberflächenüberschläge durch herabfallende Wassertropfen entstehen. Silikonkautschuk-Isolatoren stellen ihre Wasserbeständigkeit schneller wieder her als andere Polymerisolatoren, die ein langlebiges Material sind, das lange Zeit in rauen Umgebungen verwendet werden kann.
1. Eigenschaften von Silikonkautschuk
1.1 Chemische Eigenschaften von Siloxan
1.1.1 Chemische Bindungen mit stabilen chemischen Eigenschaften
Die Hauptkette von Silikonkautschuk besteht aus einer Siloxan (Si-O)-Kette. Da die Elektronegativität von Si und O an dieser Bindung 1,8 bzw. 3,5 beträgt, was sehr unterschiedlich ist, ergibt sich die in FIG. 1 (weggelassen) gebildet, das die Eigenschaft einer ionischen Bindung hat. Somit ist die Bindungsenergie von Si-O höher als die von CC (siehe Tabelle 1). Außerdem werden aufgrund der Eigenschaften der ionischen Bindung der Hauptkette die ionischen Eigenschaften des Methyl-CH der Seitenkette geschwächt, und es ist nicht leicht, von anderen Molekülen angegriffen zu werden, so dass seine chemische Stabilität gut ist. ② Da Si keine Doppel- und Dreifachbindungen bildet, ist es schwierig, den Ausgangspunkt der Hauptkettenzersetzung zu bilden (aus diesem Grund ist die Si-C-Bindung ziemlich stabil), was dazu führt, dass die Hauptkette des Silikonkautschuks stabiler ist .
1.1.2 Polymer mit hoher Flexibilität
Das Siloxan hat einen großen Bindungswinkel (Si-O-Si) (130 Grad -160 Grad) und einen höheren Freiheitsgrad als das organische Polymer (CC, C: 110 Grad). Der Si-O-Bindungsabstand (1,64 Å) ist ebenfalls größer als der von CC (1,5 Å). Mit anderen Worten, Polymermoleküle bewegen sich als Ganzes leicht (leicht verformt).
(3) Spiralstruktur (Fig. 2 (weggelassen))
Aufgrund der helikalen Struktur von Polysiloxan wird die Siloxanbindung an der Hauptkette aufgrund der Ionenbindung nach innen graviert, und die seitliche ist die Methylgruppe mit schwacher Seitenkettenwechselwirkung, sodass die intermolekulare Polysiloxangravitation kleiner wird.
1.2 Eigenschaften von Silikonkautschuk
Gemäß den in Abschnitt 1.1 beschriebenen chemischen Eigenschaften hat Silikonkautschuk die folgenden Eigenschaften, die für die Hochspannungsisolierung verwendet werden können.
1.2.1 Hitze- und Kältebeständigkeit
Aufgrund der hohen Bindungsenergie und chemischen Stabilität von Silikonkautschuk ist seine Hitzebeständigkeit besser als die von organischem Polymer. Darüber hinaus ist aufgrund der schwachen Wechselwirkung zwischen Molekülen die Glasübergangstemperatur niedrig und die Kältebeständigkeit gut. Infolgedessen ändern sich seine Eigenschaften nicht, wenn er irgendwo auf der Welt verwendet wird.
Stabisolator.png
1.2.2 Wasserdichtigkeit
Da die Oberfläche von Polysiloxan eine Methylgruppe ist, ist sie hydrophob und kann wasserdicht verwendet werden.
1.2.3 Elektrische Eigenschaften
Die Anzahl der Kohlenstoffatome im Silikonkautschukmolekül ist geringer als die des organischen Polymers, daher sind seine Lichtbogenbeständigkeit und Leckbeständigkeit sehr gut. Darüber hinaus bildet es, selbst wenn es verbrannt wird, isolierendes Silizium, sodass es eine hervorragende elektrische Isolierung aufweist.
1.2.4 Wettertoleranz
1.2.5 Bleibende Verformung
Silikonkautschuk hat bessere bleibende Verformungseigenschaften (dauerhafte Dehnung und bleibende Druckverformung) bei Raumtemperatur/hoher Temperatur als organische Polymere.
2 Klassifizierung von Silikonkautschuk
Entsprechend den Eigenschaften vor der Vulkanisation kann Silikonkautschuk in feste und flüssige zwei Typen unterteilt werden, entsprechend dem Vulkanisationsmechanismus kann in Peroxidvulkanisation, Additionsreaktionsvulkanisation und Kondensationsreaktionsvulkanisation drei Typen unterteilt werden. Der Unterschied zwischen festem und flüssigem Silikonkautschuk ist das Molekulargewicht von Polysiloxan. Fester Silikonkautschuk kann unter Verwendung einer der Peroxid-Vulkanisations- und Additionsreaktionen vulkanisiert werden, allgemein bekannt als Hochtemperatur-vulkanisierter Kautschuk (HTV) und heißvulkanisierter Kautschuk (HCR) (siehe Tabelle 5, 6). Obwohl das durch Additionsreaktion vulkanisierte flüssige Silikonkautschukmaterial auch bei Raumtemperatur vulkanisiert werden kann, wird es aufgrund der unterschiedlichen Formgebung als flüssiger Silikonkautschuk (LSR), bei niedriger Temperatur vulkanisierter Kautschuk (LTV) und bei Raumtemperatur vulkanisierter Zweikomponentenkautschuk (RTV) bezeichnet Methoden und vulkanisierte Temperatur. Bei der Herstellung von Polymerisolatoren werden üblicherweise Spritzgießen und Gießen verwendet.
Silikonkautschuk vom Einkomponenten-Kondensationsreaktionstyp (Nassluftvulkanisation), kann für den Bau von Dichtungsmitteln und elektrischen und elektronischen Produkten verwendet werden, nützlich bei der Verwendung von vulkanisierter Silikonkautschukbeschichtung mit elektrischer Lösungsmittelverdünnung bei Raumtemperatur, durch Sprühen als Schutzmaterial für Keramik Isolatoren.
Silikonkautschuk für Polymerisolatoren
Entsprechend der Verwendung von Silikonkautschuk kann in mehrere Arten unterteilt werden.
3.1 Silikonkautschuk mit Aluminiumhydroxid
Silikonkautschuk mit guter Kriechstrombeständigkeit und Lichtbogenbeständigkeit kann durch Zugabe einer hohen Füllmenge an Aluminiumhydroxid (ATH) erhalten werden. Mit 50 Massenteilen Aluminiumhydroxid gefüllter Silikonkautschuk hat eine qualifizierte Kriechstrombeständigkeit bei Hochspannung (4,5 kV) und eine gute Lichtbogenbeständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Salzsprühbeständigkeit und Beständigkeit gegen sauren Regen und kann als Isoliermaterial bei starkem Salzsprühnebel verwendet werden Bereiche. Aufgrund des hohen Füll-ATH dieses Silikonkautschuks sind seine Nachteile jedoch hohe Viskosität (Plastizität), geringe mechanische Festigkeit und so weiter.
3.2 Silikonkautschuk ohne Aluminiumhydroxid
In Gebieten wie dem europäischen Landesinneren, in denen keine Salzsprühnebel vorhanden sind, kann aufgrund seiner geringen Schadstoffbelastung Silikonkautschuk ohne ATH-Füllung verwendet werden. In diesem Fall kann durch Auswahl des geeigneten Silikonkautschuks und der Oberflächenbehandlung mit weißem Ruß die Leckspurbeständigkeit der Verbindung verbessert werden, um ihre Hydrophobizität zu verbessern und die Anforderungen an die Hochdruckleckspurbeständigkeit zu erfüllen. Im Vergleich zu ATH-haltigem Silikonkautschuk hat es eine niedrigere Viskosität, bessere physikalisch-mechanische Eigenschaften und elektrische Eigenschaften.
3.3 Kabelzubehör für den Außenbereich
Da es sich um eine Kabelverschraubung für den Außenbereich handelt, muss sie beständig gegen Kriechspuren sein. Materialien mit niedrigen bleibenden Dehnungseigenschaften können erhalten werden, indem Polymere mit einer angepassten Vernetzungsdichte zur Verwendung in Produkten verwendet werden, die bei Raumtemperatur schrumpfen (Schrumpfung bei niedriger Temperatur).
3.4 Für Innenkabelzubehör
Da es sich um eine Kabelverschraubung für den Innenbereich handelt, ist die Wahrscheinlichkeit einer Beeinflussung durch Salznebel gering, so dass es oft nicht erforderlich ist, die Leistung eines Leckstromschutzes zu haben. Es ist immer noch notwendig, geringe bleibende Verformungseigenschaften aufzuweisen, wenn es für Schrumpfung bei Raumtemperatur (Schrumpfung bei niedriger Temperatur) verwendet wird.
3.5 Aufbringen der Beschichtung
Wenn der stark verschmutzte Teil mit einer Silikonkautschukbeschichtung besprüht wird, kann er für lange Zeit eine gute Hydrophobizität beibehalten. Die Isolatoren können auch je nach Verschmutzungsgrad beschichtet werden, um den Zweck der Weiterverwendung und Kosteneinsparung zu erreichen. Es wurde berichtet, dass die Hydrophobizität von Silikonkautschukisolatoren weiter aufrechterhalten werden kann, wenn sie beschichtet werden. Gegenwärtig gibt es zwei Arten von beschichteten Isolatoren und Isolatoren vom Gummityp.
4 Schlussbemerkungen
Silikonkautschukmaterialien für Polymerisolatoren sind oben beschrieben. Derzeit forschen und testen auch verschiedene Forschungseinrichtungen und Hersteller ständig. Wenn der Haltbarkeitstest seine hohe Zuverlässigkeit beweisen kann, ist absehbar, dass der Einsatz von Silikonkautschuk-Isolatoren weiter ausgebaut wird.