Među polimernim materijalima koji mogu zamijeniti keramiku i staklo, silikonska guma ima praktična dostignuća od 1960-ih godina i ističe se među nekoliko polimera. Izolatori od silikonske gume imaju više prednosti od keramičkih izolatora. Prvo, lagan je, jednostavan za rukovanje i siguran. Osim toga, keramički izolatori često pate od loma, što može biti uzrokovano jednim udarcem. A izolatori od silikonske gume mogu izdržati mehaničke udare, primjerice kada vozilo udari u telefonski stup.
Iako i drugi polimerni materijali imaju gore opisane prednosti, ali samo silikonska guma neće previše zagađivati okoliš. Polimerni izolatori su vodootporni, sprječavaju curenje i površinski luk od kapljica vode. Izolatori od silikonske gume vraćaju vodootpornost brže od drugih polimernih izolatora, stoga su izdržljivi materijali koji se mogu dugo koristiti u teškim uvjetima.
1. Karakteristike silikonske gume
1.1 Kemijska svojstva siloksana
1.1.1 Kemijski stabilne veze
Glavni lanac silikonske gume sastoji se od lanaca siloksana (Si-O). Budući da je elektronegativnost Si i O na ovoj vezi 1,8 odnosno 3,5, koje su vrlo različite, polarizacijska struktura prikazana na Sl. 1(izostavljeno) nastaje, koji ima svojstvo ionske veze. Dakle, energija veze Si-O veća je od energije CC (vidi tablicu 1). Osim toga, ① zbog prirode okosnice ionske veze, ionska svojstva bočnog lanca metil CH su oslabljena, što nije lako napasti druge molekule, tako da je njegova kemijska stabilnost dobra; ② Budući da Si neće formirati dvostruku i trostruku vezu, teško je formirati početnu točku razgradnje okosnice (zbog toga je SI-C veza prilično stabilna), što dovodi do toga da je okosnica silikonske gume stabilnija.
1.1.2 Polimer visoke fleksibilnosti
Vezni kut (Si-O-Si) siloksana je veći (130 stupnjeva -160 stupnjeva), a njegov stupanj slobode veći je nego kod organskog polimera (CC, C: 110 stupnjeva). Udaljenost veze Si-O (1,64 A) također je veća od one kod CC (1,5 A). Drugim riječima, molekule polimera kao cjelina se lako pomiču (lako se deformiraju).
Zbog spiralne strukture polisiloksana, polisiloksanska veza na glavnom lancu je prema unutra zbog privlačenja ionske veze, a izvana je metilna skupina sa slabom interakcijom bočnog lanca, tako da intermolekularno privlačenje polisiloksana postaje malo.
1.2 Karakteristike silikonske gume
Prema kemijskim karakteristikama opisanim u odjeljku 1.1, silikonska guma ima sljedeće karakteristike, koje se mogu koristiti u situacijama izolacije visokog napona.
1.2.1 Otpornost na toplinu i hladnoću
Zbog visoke energije veze i kemijske stabilnosti silikonske gume, njezina je otpornost na toplinu bolja nego kod organskih polimera. Štoviše, zbog slabe interakcije između molekula, temperatura staklenog prijelaza je niska, a otpornost na hladnoću dobra. Stoga se njegove karakteristike neće promijeniti kada se koristi u bilo kojem dijelu zemlje.
1.2.2 vodootporan
Budući da je površina polisiloksana metilna skupina, hidrofobna je, pa se može koristiti za vodootpornost.
1.2.3 električni
Broj atoma ugljika u molekulama silikonske gume manji je od broja organskih polimera, tako da su otpornost na električni luk i otpornost na curenje vrlo dobri. Osim toga, ravnomjerno izgaranje također će stvoriti izolacijski silicij, tako da je njegova električna izolacija izvrsna. ,
png štapni izolator
1.2.4 Otpornost na vremenske uvjete
Budući da je energija veze siloksana veća od energije ultraljubičastog svjetla, manje je vjerojatno da će uzrokovati starenje zbog ultraljubičastog svjetla. U testu ubrzanog starenja otpornosti na ozon, organski polimer u nekoliko sekundi do nekoliko sati bit će zbog starenja i pucanja, a silikonska guma čak i nakon 4 tjedna starenja samo je neznatno smanjila čvrstoću i nije izazvala pucanje, tj. otpornost na ozon je dobra. Kisela kiša je mješavina iona s PH oko 5,6, a otopina je korištena u testu umjetne kisele kiše (500 puta). Silikonska guma ima izvrsnu otpornost na kemikalije, iako silikonska guma u kiseloj kiši i drugim smjesama također može imati različite promjene, ali bojim se da učinak nije velik.
1.2.5 Trajna deformacija
Karakteristike trajne deformacije (trajno istezanje i trajna deformacija pri pritisku) silikonske gume na sobnoj/visokoj temperaturi su bolje od onih organskih polimera.
2 Klasifikacija silikonske gume
Prema karakteristikama silikonska guma prije vulkanizacije može se podijeliti na čvrste i tekuće dvije vrste, također se može podijeliti na vulkanizaciju peroksidom, vulkanizaciju reakcijom dodavanja i vulkanizaciju reakcijom kondenzacije tri vrste prema mehanizmu vulkanizacije. Razlika između čvrste i tekuće silikonske gume leži u molekularnoj težini polisiloksana. Čvrsta silikonska guma može se vulkanizirati bilo kojom reakcijom vulkanizacije peroksida i reakcije dodavanja i obično se naziva visokotemperaturna vulkanizirana guma (HTV) i vruća vulkanizirana guma (HCR). Iako se tekući silikonski gumeni materijali vulkanizirani reakcijom dodavanja također mogu vulkanizirati na sobnoj temperaturi, ali zbog metode oblikovanja i temperature vulkanizacije su različiti i nazivaju se tekuća silikonska guma (LSR), niskotemperaturna vulkanizirana guma (LTV) i dvokomponentna sobna temperatura vulkanizirana guma (RTV) i dr. U izradi polimernih izolatora obično se koriste injekcijsko prešanje i prešanje prešanjem.
Silikonska guma tipa jednokomponentne kondenzacijske reakcije (vulkanizirana mokrim zrakom), može se koristiti za građevinska brtvila te električne i elektroničke proizvode, korisno razrjeđivanje otapala pri korištenju energije, premaz od vulkanizirane silikonske gume na sobnoj temperaturi, prskanjem kao zaštitni materijal za keramičke izolatore.
Silikonska guma za polimerne izolatore
Silikonsku gumu možemo podijeliti u nekoliko vrsta prema upotrebi.
3.1 Silikonska guma koja sadrži aluminijev hidroksid
Silikonska guma s dobrom otpornošću na curenje i otpornost na električni luk može se dobiti dodavanjem velike količine aluminijevog hidroksida (ATH). Silikonska guma ispunjena s 50 masenim udjelom aluminijevog hidroksida ima kvalificiranu otpornost na trag curenja visokog napona (4,5 kV) i ima dobru otpornost na luk, otpornost na vremenske uvjete, otpornost na slani sprej i otpornost na kiselu kišu, može se koristiti kao izolacijski materijal u području teški slani sprej. Međutim, budući da je ova silikonska guma visoko punjeni ATH, njeni nedostaci su visoka viskoznost (plastika), niska mehanička čvrstoća itd.
3.2 Silikonska guma bez aluminijevog hidroksida
U područjima kao što je unutrašnjost Europe gdje nema slanog spreja, može se koristiti silikonska guma bez ATH zbog niske razine onečišćenja. Ovom prilikom, odabirom odgovarajuće silikonske gume, obrade površine bijele čađe, dodavanje može poboljšati trag otpornosti na curenje složenog sredstva kako bi se poboljšala njegova hidrofobnost, kako bi se zadovoljili zahtjevi traga otpornosti na curenje visokog napona. U usporedbi sa silikonskom gumom koja sadrži ATH, ima nižu viskoznost, bolja fizikalna i mehanička svojstva te električna svojstva.
3.3 Vanjski kabelski pribor
Budući da se radi o vanjskom kabelskom dodatku, mora imati otpornost na curenje. Materijali s niskim svojstvima trajnog istezanja mogu se dobiti korištenjem polimera s prilagođenom gustoćom umrežavanja za proizvode koji se skupljaju na sobnoj temperaturi (kriogeno skupljanje).
3.4 Za unutarnju opremu za kabele
Budući da je to kabelska armatura za unutarnju upotrebu, mala je vjerojatnost da će na njega utjecati slani sprej, tako da često nije potrebna otpornost na tragove curenja. I dalje je potrebno imati niske karakteristike trajne deformacije gdje se koristi skupljanje na sobnoj temperaturi (kriogeno skupljanje).
3.5 Primjene premaza
Ako se raspršuje na jako onečišćeni dio silikonske gumene prevlake, može zadržati dobru hidrofobnost dugo vremena. Izolator se također može premazati prema razini onečišćenja kako bi se postigla svrha kontinuirane uporabe i ušteda troškova. Zabilježeno je da ako su izolatori od silikonske gume obloženi, hidrofobnost izolatora može se dodatno očuvati. Trenutno postoje dvije vrste obloženog izolatora i gumenog izolatora.