Starp polimēru materiāliem, kas var aizstāt keramiku un stiklu, silikona gumijai ir praktiski sasniegumi kopš pagājušā gadsimta 60. gadiem, un tā izceļas starp vairākiem polimēriem. Silikona gumijas izolatoriem ir vairāk priekšrocību nekā keramikas izolatoriem. Pirmkārt, tas ir viegls, viegli lietojams un drošs. Turklāt keramikas izolatori bieži cieš no lūzumiem, ko var izraisīt viens trieciens. Un silikona gumijas izolatori var izturēt mehāniskus triecienus, piemēram, kad transportlīdzeklis ietriecas telefona stabā.
Lai gan arī citiem polimērmateriāliem ir iepriekš aprakstītās priekšrocības, taču tikai silikona gumija neradīs pārāk lielu vides piesārņojumu. Polimēru izolatori ir ūdensizturīgi, novēršot noplūdi un virsmas loka veidošanos no krītošiem ūdens pilieniem. Silikona gumijas izolatori ūdensizturību atgūst ātrāk nekā citi polimēru izolatori, tāpēc tie ir izturīgi materiāli, kurus var ilgstoši izmantot skarbā vidē.
1. Silikona gumijas raksturojums
1.1. Siloksāna ķīmiskās īpašības
1.1.1. Ķīmiski stabilas saites
Silikona gumijas galvenā ķēde sastāv no siloksāna (Si-O) ķēdēm. Tā kā Si un O elektronegativitāte uz šīs saites ir attiecīgi 1,8 un 3,5, kas ir ļoti atšķirīgas, polarizācijas struktūra, kā parādīts 1. Izveidojas 1 (izlaists), kam ir jonu saites īpašība. Tādējādi Si-O saites enerģija ir lielāka nekā CC (sk. 1. tabulu). Turklāt ① mugurkaula jonu saites rakstura dēļ sānu ķēdes metil-CH jonu īpašības ir vājinātas, un to nav viegli uzbrukt citām molekulām, tāpēc tā ķīmiskā stabilitāte ir laba; ② Tā kā Si neveido dubultsaiti un trīskāršu saiti, ir grūti izveidot mugurkaula sadalīšanās sākumpunktu (šī iemesla dēļ SI-C saite ir diezgan stabila), kas noved pie tā, ka silikona gumijas mugurkauls ir stabilāks.
1.1.2. Augstas elastības polimērs
Siloksāna saites leņķis (Si-O-Si) ir lielāks (130 grādi -160 grādi), un tā brīvības pakāpe ir augstāka nekā organiskajam polimēram (CC, C: 110 grādi). Arī Si-O saites attālums (1,64 A) ir lielāks nekā CC (1,5 A). Citiem vārdiem sakot, polimēra molekulas kopumā viegli pārvietojas (viegli deformējas).
Pateicoties polisiloksāna spirālveida struktūrai, polisiloksāna saite galvenajā ķēdē ir uz iekšu jonu saites piesaistes dēļ, un ārpuse ir metilgrupa ar vāju sānu ķēdes mijiedarbību, tāpēc polisiloksāna starpmolekulārā pievilcība kļūst maza.
1.2 Silikona gumijas raksturojums
Saskaņā ar 1.1. iedaļā aprakstītajām ķīmiskajām īpašībām silikona gumijai ir šādas īpašības, kuras var izmantot augstsprieguma izolācijas situācijās.
1.2.1. Karstuma un aukstuma izturība
Silikona gumijas augstās saites enerģijas un ķīmiskās stabilitātes dēļ tās karstumizturība ir labāka nekā organiskajiem polimēriem. Turklāt vājās mijiedarbības starp molekulām dēļ stiklošanās temperatūra ir zema un aukstumizturība ir laba. Tāpēc tās īpašības nemainīsies, ja to izmantos nevienā zemes daļā.
1.2.2 ūdensizturīgs
Tā kā polisiloksāna virsma ir metilgrupa, tā ir hidrofoba, tāpēc to var izmantot ūdensizturīgai.
1.2.3 elektriskie
Oglekļa atomu skaits silikona gumijas molekulās ir mazāks nekā organiskajos polimēros, tāpēc tā loka pretestība un izturība pret noplūdēm ir ļoti laba. Turklāt vienmērīgā sadegšanā veidosies arī izolējošs silīcijs, tāpēc tā elektroizolācija ir lieliska. ,
png stieņu izolators
1.2.4. Izturība pret laikapstākļiem
Tā kā siloksāna saites enerģija ir augstāka nekā ultravioletā gaismā, ir mazāka iespēja, ka tas izraisīs novecošanos ultravioletās gaismas dēļ. Ozona pretestības paātrinātās novecošanas testā organiskais polimērs dažu sekunžu līdz dažu stundu laikā radīsies novecošanas un plaisāšanas dēļ, un silikona gumija pat pēc 4 nedēļu novecošanas tikai nedaudz samazināja izturību un neizraisīja plaisāšanu, t.i. ozona izturība ir laba. Skābie lietus ir jonu maisījums ar PH aptuveni 5,6, un šķīdums tika izmantots mākslīgā skābā lietus testā (500 reizes). Silikona gumijai ir lieliska izturība pret ķimikālijām, lai gan silikona gumijai skābā lietū un citos maisījumos arī var būt dažādas izmaiņas, bet baidos, ka efekts nav liels.
1.2.5. Pastāvīgā deformācija
Silikona gumijas paliekošās deformācijas īpašības (pastāvīgais pagarinājums un spiedes paliekošā deformācija) istabas temperatūrā/augstā temperatūrā ir labākas nekā organiskajiem polimēriem.
2 Silikona gumijas klasifikācija
Saskaņā ar silikona gumijas īpašībām pirms vulkanizācijas var iedalīt cietā un šķidrā divos veidos, var iedalīt arī peroksīda vulkanizācijā, pievienošanas reakcijas vulkanizācijā un kondensācijas reakcijas vulkanizācijā trīs veidos saskaņā ar vulkanizācijas mehānismu. Atšķirība starp cieto un šķidro silikona gumiju ir polisiloksāna molekulmasā. Cieto silikona gumiju var vulkanizēt ar kādu no peroksīda vulkanizācijas un pievienošanas reakcijām, un to parasti sauc par augstas temperatūras vulkanizētu gumiju (HTV) un karstu vulkanizētu gumiju (HCR). Lai gan šķidros silikona gumijas materiālus, kas vulkanizēti ar pievienošanas reakciju, var vulkanizēt arī istabas temperatūrā, taču formēšanas metodes un vulkanizācijas temperatūras dēļ tos sauc par šķidro silikona gumiju (LSR), zemas temperatūras vulkanizētu gumiju (LTV) un divkomponentu istabas temperatūru. vulkanizēta gumija (RTV) utt. Polimēru izolatoru ražošanā parasti izmanto iesmidzināšanu un liešanu.
Viena komponenta kondensācijas reakcijas tipa (vulkanizēta ar mitru gaisu) silikona gumija, var izmantot ēku hermētiķim un elektriskiem un elektroniskiem izstrādājumiem, noderīgai šķīdinātāja atšķaidīšanai enerģijas izmantošanā, istabas temperatūrā vulkanizētam silikona gumijas pārklājumam, izsmidzinot kā keramisko izolatoru aizsargmateriālu.
Silikona gumija polimēru izolatoriem
Silikona gumiju var iedalīt vairākos veidos pēc tās izmantošanas.
3.1 Silikona gumija, kas satur alumīnija hidroksīdu
Silikona gumiju ar labu noplūdes pretestību un loka izturību var iegūt, pievienojot lielu alumīnija hidroksīda (ATH) pildījuma daudzumu. Silikona gumijai, kas pildīta ar 50 masu alumīnija hidroksīda, ir kvalificēta izturība pret augstsprieguma (4,5 kV) noplūdes pēdām, un tai ir laba loka izturība, izturība pret laikapstākļiem, izturība pret sāls izsmidzināšanu un skābā lietus izturība, un to var izmantot kā izolācijas materiālu smaga sāls aerosols. Tomēr, tā kā šī silikona gumija ir ar augstu ATH pildījumu, tāpēc tās trūkumi ir augsta viskozitāte (plastmasa), zema mehāniskā izturība utt.
3.2 Silikona gumija bez alumīnija hidroksīda
Tādos apgabalos kā iekšzemes Eiropa, kur nav sāls izsmidzināšanas, var izmantot silikona gumiju bez ATH, jo tā ir zema piesārņojuma līmeņa. Šajā gadījumā, izvēloties piemērotu silikona gumiju, balto ogļu virsmas apstrādi, pievienošana var uzlabot savienojuma līdzekļa noplūdes pretestības pēdas, lai uzlabotu tā hidrofobitāti un atbilstu augstsprieguma noplūdes pretestības izsekošanas prasībām. Salīdzinot ar ATH, kas satur silikona gumiju, tai ir zemāka viskozitāte, labākas fizikālās un mehāniskās īpašības un elektriskās īpašības.
3.3 Āra kabeļu piederumi
Tā kā tas ir āra kabeļa piederums, tam jābūt izturīgam pret noplūdi. Materiālus ar zemām pastāvīgās pagarināšanas īpašībām var iegūt, izmantojot polimērus ar pielāgotu šķērssavienojuma blīvumu produktiem, kas saraujas istabas temperatūrā (kriogēnā saraušanās).
3.4 Iekštelpu kabeļu piederumiem
Tā kā tas ir kabeļa veidgabals lietošanai iekštelpās, ir maz ticams, ka to ietekmēs sāls izsmidzināšana, tāpēc bieži vien nav nepieciešama noplūdes pretestība. Joprojām ir nepieciešami zemi paliekošās deformācijas raksturlielumi, ja tiek izmantota saraušanās istabas temperatūrā (kriogēnā saraušanās).
3.5. Pārklājuma pielietojumi
Ja to izsmidzina uz stipri piesārņotās silikona gumijas pārklājuma daļas, tas ilgstoši var saglabāt labu hidrofobitāti. Izolatoru var arī pārklāt atbilstoši piesārņojuma līmenim, lai sasniegtu nepārtrauktas lietošanas un izmaksu ietaupīšanas mērķi. Ir ziņots, ka, pārklājot silikona gumijas izolatorus, izolatoru hidrofobitāti var saglabāt vēl vairāk. Pašlaik ir divu veidu izolators ar pārklājumu un gumijas izolators.