Vaikka muillakin polymeerimateriaaleilla on edellä kuvatut edut, vain silikonikumi ei saastuta liikaa ympäristöä. Polymeerieristeet ovat vedenpitäviä, joten putoavien vesipisaroiden aiheuttamia vuotoja tai pintakaareja ei synny. Silikonikumieristeet palauttavat vedenpitävyyden nopeammin kuin muut polymeerieristeet, joka on kestävä materiaali, jota voidaan käyttää ankarissa olosuhteissa pitkään.
1. Silikonikumin ominaisuudet
1.1 Siloksaanin kemialliset ominaisuudet
1.1.1 Kemialliset sidokset, joilla on vakaat kemialliset ominaisuudet
Silikonikumin pääketju koostuu siloksaani (Si-O) -ketjusta. Koska Si:n ja O:n elektronegatiivisuus tässä sidoksessa on 1,8 ja vastaavasti 3,5, jotka ovat hyvin erilaisia, kuviossa 1 esitetty polarisaatiorakenne. Muodostuu 1 (poistettu), jolla on ionisidoksen ominaisuus. Si-O:n sidosenergia on siis suurempi kuin CC:n (katso taulukko 1). Lisäksi pääketjun ionisidoksen ominaisuuksista johtuen sivuketjun metyyliCH:n ioniominaisuudet heikkenevät, eikä muiden molekyylien ole helppo hyökätä siihen, joten sen kemiallinen stabiilisuus on hyvä. ② Koska Si ei muodosta kaksois- ja kolmoissidoksia, pääketjun hajoamisen lähtökohtaa on vaikea muodostaa (tästä syystä Si-C-sidos on melko vakaa), mikä johtaa siihen, että silikonikumin pääketju on vakaampi .
1.1.2 Erittäin joustava polymeeri
Siloksaanilla on suuri sidoskulma (Si-O-Si) (130 astetta -160 astetta) ja korkeampi vapausaste kuin orgaanisella polymeerillä (CC, C: 110 astetta). Si-O-sidoksen etäisyys (1,64A) on myös suurempi kuin CC:n (1,5A). Toisin sanoen polymeerimolekyylit liikkuvat helposti (helposti muotoaan) kokonaisuutena.
(3) Spiraalirakenne (KUVA 2 (poistettu))
Polysiloksaanin helikaalisesta rakenteesta johtuen pääketjun siloksaanisidos vetää sisäänpäin ionisidoksesta johtuen ja lateraalinen on metyyliryhmä, jolla on heikko sivuketjuvuorovaikutus, joten polysiloksaanin molekyylien välinen gravitaatio pienenee.
1.2 Silikonikumin ominaisuudet
Kohdassa 1.1 kuvattujen kemiallisten ominaisuuksien mukaan silikonikumilla on seuraavat ominaisuudet, joita voidaan käyttää suurjänniteeristykseen.
1.2.1 Lämmön ja kylmän kestävyys
Silikonikumin korkean sidosenergian ja kemiallisen stabiilisuuden ansiosta sen lämmönkestävyys on parempi kuin orgaanisen polymeerin. Lisäksi molekyylien välisen heikon vuorovaikutuksen vuoksi lasittumislämpötila on alhainen ja kylmänkestävyys hyvä. Tämän seurauksena sen ominaisuudet eivät muutu, kun sitä käytetään missä tahansa planeetalla.
Bar insulator.png
1.2.2 Vedenkestävyys
Koska polysiloksaanin pinta on metyyliryhmä, se on hydrofobinen ja sitä voidaan käyttää vedenpitävyyteen.
1.2.3 Sähköiset ominaisuudet
Hiiliatomien lukumäärä silikonikumimolekyylissä on pienempi kuin orgaanisen polymeerin, joten sen kaarenkestävyys ja vuodonkestävyys ovat erittäin hyvät. Lisäksi, vaikka se poltettaisiin, se muodostaa eristävää piitä, joten sillä on erinomainen sähköeristys.
1.2.4 Säätoleranssi
1.2.5 Pysyvä muodonmuutos
Silikonikumilla on paremmat pysyvät muodonmuutosominaisuudet (pysyvä venymä ja puristuva pysyvä muodonmuutos) huoneenlämpötilassa/korkeassa lämpötilassa kuin orgaanisilla polymeereillä.
2 Silikonikumin luokitus
Vulkanointia edeltävien ominaisuuksien mukaan silikonikumi voidaan jakaa kahteen kiinteään ja nestemäiseen tyyppiin, vulkanointimekanismin mukaan voidaan jakaa peroksidivulkanointiin, lisäysreaktion vulkanointiin ja kondensaatioreaktion vulkanointiin kolmeen tyyppiin. Ero kiinteän ja nestemäisen silikonikumin välillä on polysiloksaanin molekyylipaino. Kiinteä silikonikumi voidaan vulkanoida käyttämällä jompaakumpaa peroksidivulkanointi- ja -lisäysreaktiota, jotka tunnetaan yleisesti korkean lämpötilan vulkanoituna kumina (HTV) ja kuumavulkanoituna kumina (HCR) (katso taulukko 5, 6). Vaikka additioreaktiolla vulkanoitu nestemäinen silikonikumimateriaali voidaan vulkanoida myös huoneenlämpötilassa, sitä kutsutaan nestemäiseksi silikonikumikiksi (LSR), matalan lämpötilan vulkanoiduksi kumiksi (LTV) ja kaksikomponenttiseksi huoneenlämmössä vulkanoiduksi kumiksi (RTV) erilaisen muovauksen vuoksi. menetelmät ja vulkanoitu lämpötila. Polymeerieristeiden valmistuksessa käytetään yleisesti ruiskuvalua ja valumuovausta.
Yksikomponenttinen kondensaatioreaktiotyyppi (märkäilmavulkanointi) silikonikumi, jota voidaan käyttää rakennustiivisteissä sekä sähkö- ja elektroniikkatuotteissa, hyödyllinen käytettäessä sähkötehoa liuottimella laimennettua vulkanoitua silikonikumipinnoitetta huoneenlämpötilassa, ruiskuttamalla suojamateriaalina keramiikkaan eristimet.
Silikonikumi polymeerieristeille
Käytön mukaan silikonikumi voidaan jakaa useisiin tyyppeihin.
3.1 Alumiinihydroksidia sisältävä silikonikumi
Silikonikumi, jolla on hyvä vuotojäljen ja valokaaren kestävyys, voidaan saada lisäämällä suuri määrä alumiinihydroksidia (ATH). 50 massaosalla alumiinihydroksidia täytetyllä silikonikumilla on pätevä korkean jännitteen (4,5 kV) vuotojäljenkestävyys ja hyvä kaarenkestävyys, säänkestävyys, suolasumun kestävyys ja happosateen kestävyys, sitä voidaan käyttää eristemateriaalina raskaassa suolasuihkussa. alueilla. Kuitenkin tämän silikonikumin korkean ATH-täytön vuoksi sen haittoja ovat korkea viskositeetti (plastisuus), alhainen mekaaninen lujuus ja niin edelleen.
3.2 Silikonikumi ilman alumiinihydroksidia
Alueilla, kuten Euroopan sisäosissa, joissa ei ole suolasumua, silikonikumia, joka ei ole täytetty ATH:lla, voidaan käyttää sen alhaisen saastetason vuoksi. Tässä tapauksessa valitsemalla sopiva silikonikumi, valkoinen hiilimustan pintakäsittely, lisääminen voi parantaa yhdisteen vuotojäljen kestävyyttä parantaakseen sen hydrofobisuutta ja täyttääkseen korkeapaineen vuotojäljen kestävyysvaatimukset. Verrattuna ATH:ta sisältävään silikonikumiin, sillä on alhaisempi viskositeetti, paremmat fysikaaliset mekaaniset ominaisuudet ja sähköiset ominaisuudet.
3.3 Ulkokaapelitarvikkeet
Koska se on ulkokaapeliliitin, sen on kestettävä vuotojälkiä. Materiaaleja, joilla on alhaiset pysyvän venymän ominaisuudet, voidaan saada käyttämällä polymeerejä, joilla on säädetty silloitettu tiheys käytettäväksi tuotteissa, jotka kutistuvat huoneenlämpötilassa (kutistuminen matalassa lämpötilassa).
3.4 Sisäkaapelitarvikkeille
Koska kyseessä on sisäkaapeliliitin, suolasuihkun mahdollisuus vaikuttaa siihen on pieni, joten vuotojäljen vastustuskykyä ei usein tarvita. Alhaiset pysyvät muodonmuutosominaisuudet ovat edelleen välttämättömiä käytettäessä huoneenlämpötilan kutistumiseen (matalalämpötilakutistuminen).
3.5 Pinnoitteen levitys
Jos voimakkaasti saastunut osa ruiskutetaan silikonikumipinnoitteella, se voi säilyttää hyvän hydrofobisuuden pitkään. Eristimet voidaan myös pinnoittaa saastetason mukaan jatkuvan käytön ja kustannussäästöjen saavuttamiseksi. On raportoitu, että pii-kumieristeiden hydrofobisuus voidaan edelleen ylläpitää, jos ne päällystetään. Tällä hetkellä on olemassa kahdenlaisia päällystettyjä eristeitä ja kumityyppisiä eristeitä.
4 Loppuhuomautukset
Silikonikumimateriaalit polymeerieristeille on kuvattu edellä. Tällä hetkellä myös erilaiset tutkimuslaitokset ja valmistajat tekevät jatkuvasti tutkimusta ja testausta. Jos kestävyystestillä voidaan osoittaa korkea luotettavuus, voidaan ennustaa, että silikonikumieristeiden käyttöalue laajenee entisestään.