A kerámiát és üveget helyettesítő polimer anyagok közül a szilikongumi az 1960-as évek óta rendelkezik gyakorlati vívmányokkal, és számos polimer közül kiemelkedik. A szilikongumi szigetelőknek több előnyük van, mint a kerámia szigetelőknek. Először is könnyű, könnyen kezelhető és biztonságos. Ezenkívül a kerámia szigetelők gyakran töréstől szenvednek, amelyet egyetlen ütközés is okozhat. A szilikongumi szigetelők pedig ellenállnak a mechanikai ütéseknek, például amikor egy jármű nekiütközik egy telefonoszlopnak.
Bár más polimer anyagok is rendelkeznek a fent leírt előnyökkel, csak a szilikongumi nem okoz túl nagy környezetszennyezést. A polimer szigetelők vízállóak, megakadályozzák a szivárgást és a lehulló vízcseppek felületi ívét. A szilikongumi szigetelők gyorsabban visszanyerik a vízállóságot, mint a többi polimer szigetelő, így tartós anyagok, amelyek hosszú ideig használhatók zord környezetben is.
1. A szilikongumi jellemzői
1.1 A sziloxán kémiai jellemzői
1.1.1 Kémiailag stabil kötések
A szilikongumi fő lánca sziloxán (Si-O) láncokból áll. Mivel ezen a kötésen a Si és az O elektronegativitása 1,8, illetve 3,5, amelyek nagyon eltérőek, a polarizációs szerkezet a 3. ábrán látható módon. 1 (kihagyva) képződik, amely ionos kötés tulajdonsággal rendelkezik. Így a Si-O kötési energiája nagyobb, mint a CC-é (lásd 1. táblázat). Ezenkívül ① a gerinc ionos kötés természetéből adódóan az oldallánc metil-CH ionos tulajdonságai gyengülnek, amit más molekulák nem könnyen támadhatnak meg, így kémiai stabilitása jó; ② Mivel a Si nem képez kettős kötést és hármas kötést, ezért nehéz a gerinc bomlásának kiindulópontját kialakítani (ezért az SI-C kötés meglehetősen stabil), ami a szilikongumi gerincéhez vezet.
1.1.2 Nagy rugalmasságú polimer
A sziloxán kötési szöge (Si-O-Si) nagyobb (130 fok -160 fok), szabadsági foka nagyobb, mint a szerves polimeré (CC, C: 110 fok). A Si-O kötés távolsága (1,64A) szintén nagyobb, mint a CC-é (1,5A). Más szóval, a polimer molekulák összességében könnyen mozognak (könnyen deformálódnak).
A polisziloxán spirális szerkezete miatt a főláncon a polisziloxán kötés az ionkötés vonzása miatt befelé, a külső pedig a gyenge oldallánc kölcsönhatású metilcsoport, így a polisziloxán intermolekuláris vonzása kicsivé válik.
1.2 A szilikongumi jellemzői
Az 1.1. pontban leírt kémiai jellemzők szerint a szilikongumi a következő tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek nagyfeszültségű szigetelési helyzetekben használhatók.
1.2.1 Hő- és hidegállóság
A szilikongumi nagy kötési energiája és kémiai stabilitása miatt hőállósága jobb, mint a szerves polimereké. Ráadásul a molekulák közötti gyenge kölcsönhatás miatt az üvegesedési hőmérséklet alacsony, a hidegállóság pedig jó. Ezért jellemzői nem változnak, ha a föld bármely részén használják.
1.2.2 vízálló
Mivel a polisziloxán felülete metilcsoport, így hidrofób, így vízállóságra is használható.
1.2.3 elektromos
A szilikongumi molekulák szénatomszáma kisebb, mint a szerves polimereké, ezért ívállósága és szivárgásállósága nagyon jó. Ráadásul az egyenletes égés során szigetelő szilícium is keletkezik, így az elektromos szigetelése kiváló. ,
png rúd szigetelő
1.2.4 Időjárásállóság
Mivel a sziloxán kötési energiája nagyobb, mint az ultraibolya fényé, kevésbé valószínű, hogy az ultraibolya fény hatására öregedést okoz. Az ózonállóság gyorsított öregedési tesztjében a szerves polimer néhány másodperc-néhány óra alatt az öregedés és repedés miatt lesz, a szilikongumi pedig 4 hét öregedés után is csak kismértékben csökkenti a szilárdságát, és nem okozott repedést, azaz ózonállósága jó. A savas eső körülbelül 5,6 pH-értékű ionok keveréke, és az oldatot a mesterséges savas esőtesztben (500 alkalommal) használták. A szilikongumi kiválóan ellenáll a vegyszereknek, bár a savas esőben és egyéb keverékekben előforduló szilikonguminak is lehetnek különböző változásai, de attól tartok, hogy a hatás nem nagy.
1.2.5 Maradandó alakváltozás
A szilikongumi maradandó alakváltozási jellemzői (tartós nyúlás és nyomós maradandó deformáció) szobahőmérsékleten/magas hőmérsékleten jobbak, mint a szerves polimereké.
2 A szilikongumi osztályozása
A szilikongumi jellemzői szerint a vulkanizálás előtt szilárd és folyékony két típusra osztható, a vulkanizálási mechanizmus szerint három típusra osztható peroxid vulkanizálás, addíciós reakció vulkanizálás és kondenzációs reakció vulkanizálás. A szilárd és folyékony szilikongumi közötti különbség a polisziloxán molekulatömegében rejlik. A szilárd szilikongumi a peroxid vulkanizálási és addíciós reakciók bármelyikével vulkanizálható, és általában magas hőmérsékletű vulkanizált guminak (HTV) és forró vulkanizált guminak (HCR) nevezik. Bár az addíciós reakcióval vulkanizált folyékony szilikongumi anyagok szobahőmérsékleten is vulkanizálhatók, de az öntési módszer és a vulkanizálási hőmérséklet miatt eltérő, és folyékony szilikonguminak (LSR), alacsony hőmérsékletű vulkanizált guminak (LTV) és kétkomponensű szobahőmérsékletűnek nevezik. vulkanizált gumi (RTV), stb. A polimer szigetelők gyártása során általában fröccsöntést és öntést alkalmaznak.
Egykomponensű kondenzációs reakciótípusú (nedves levegővel vulkanizált) szilikongumi, felhasználható építési tömítőanyaghoz és elektromos és elektronikai termékekhez, hasznos oldószeres hígításhoz energiafelhasználásban, szobahőmérsékletű vulkanizált szilikongumi bevonattal, permetezéssel kerámia szigetelők védőanyagaként.
Szilikon gumi polimer szigetelőkhöz
A szilikongumi felhasználása szerint többféle típusra osztható.
3.1 Alumínium-hidroxidot tartalmazó szilikongumi
A jó szivárgás- és ívállóságú szilikongumi nagy mennyiségű alumínium-hidroxid (ATH) hozzáadásával nyerhető. Az 50 tömegű alumínium-hidroxiddal töltött szilikongumi minősített ellenálló képességgel rendelkezik a nagyfeszültségű (4,5 kV) szivárgási nyomokkal szemben, jó ívállósággal, időjárásállósággal, sópermet és savas esőállósággal rendelkezik, szigetelőanyagként használható nehéz só spray. Mivel azonban ez a szilikongumi nagy töltöttségű ATH, így hátrányai a nagy viszkozitás (műanyag), alacsony mechanikai szilárdság stb.
3.2 Szilikongumi alumínium-hidroxid nélkül
Az olyan területeken, mint a szárazföldi Európa, ahol nincs sópermet, alacsony szennyezettsége miatt ATH-mentes szilikongumi használható. Ebből az alkalomból a megfelelő szilikongumi, fehér korom felületkezelés kiválasztásával a hozzáadással javítható a vegyület szivárgási ellenállása, javítva annak hidrofóbságát, hogy megfeleljen a nagyfeszültségű szivárgási ellenállás nyomkövetési követelményeinek. Az ATH-t tartalmazó szilikongumihoz képest alacsonyabb viszkozitású, jobb fizikai és mechanikai tulajdonságai, valamint elektromos tulajdonságai.
3.3 Kültéri kábeltartozékok
Mivel kültéri kábeltartozékról van szó, szivárgásmentesnek kell lennie. Alacsony tartós nyúlási tulajdonságú anyagokat lehet előállítani, ha a szobahőmérsékleten zsugorodó termékekhez beállított térhálósodási sűrűségű polimereket használnak (kriogén zsugorodás).
3.4 Beltéri kábeltartozékokhoz
Mivel beltéri használatra készült kábelszerelvényről van szó, nagyon kicsi a valószínűsége annak, hogy a sópermet befolyásolja, ezért gyakran nincs szükség szivárgási ellenállásra. A szobahőmérsékletű zsugorodás (kriogén zsugorodás) alkalmazásakor továbbra is alacsony maradandó alakváltozási jellemzőkkel kell rendelkezni.
3.5 Bevonási alkalmazások
Ha a szilikongumi bevonat erősen szennyezett részére permetezzük, hosszú ideig képes megőrizni a jó hidrofób hatást. A szigetelő a szennyezettségi szint szerint is bevonható a folyamatos használat és a költségmegtakarítás érdekében. Beszámoltak arról, hogy ha szilikongumi szigetelőket bevonnak, a szigetelők hidrofóbsága tovább őrzhető. Jelenleg kétféle bevonatos szigetelő és gumi szigetelő létezik.