Aunque otros materiales poliméricos también tienen las ventajas descritas anteriormente, solo el caucho de silicona no causará demasiada contaminación al medio ambiente. Los aisladores de polímero son a prueba de agua, por lo que no hay fugas ni arcos en la superficie causados por las gotas de agua que caen. Los aisladores de caucho de silicona recuperan la resistencia al agua más rápido que otros aisladores de polímero, que es un material duradero que se puede utilizar en entornos hostiles durante mucho tiempo.
1. Características del caucho de silicona
1.1 Características químicas del siloxano
1.1.1 Enlaces químicos con propiedades químicas estables
La cadena principal del caucho de silicona está formada por una cadena de siloxano (Si-O). Como la electronegatividad del Si y el O en este enlace es de 1,8 y 3,5 respectivamente, que son muy diferentes, la estructura de polarización que se muestra en la FIG. 1 (omitido), que tiene la propiedad de enlace iónico. Por lo tanto, la energía de enlace de Si-O es mayor que la de CC (ver Tabla 1). Además, debido a las propiedades del enlace iónico de la cadena principal, las propiedades iónicas del metil CH de la cadena lateral se debilitan y no es fácil de ser atacado por otras moléculas, por lo que su estabilidad química es buena. ② Debido a que Si no forma enlaces dobles y triples, es difícil formar el punto de partida de la descomposición de la cadena principal (por esta razón, el enlace Si-C es bastante estable), lo que lleva a que la cadena principal de caucho de silicona sea más estable .
1.1.2 Polímero de alta flexibilidad
El siloxano tiene un gran ángulo de enlace (Si-O-Si) (130 grados -160 grados) y un mayor grado de libertad que el polímero orgánico (CC, C: 110 grados). La distancia de enlace Si-O (1.64A) también es mayor que la de CC (1.5A). En otras palabras, las moléculas de polímero se mueven fácilmente (se deforman con facilidad) como un todo.
(3) Estructura en espiral (FIG. 2 (omitida))
Debido a la estructura helicoidal del polisiloxano, el enlace de siloxano en la cadena principal gravita hacia adentro debido al enlace iónico, y el lateral es el grupo metilo con una interacción de cadena lateral débil, por lo que la gravitación intermolecular del polisiloxano se vuelve más pequeña.
1.2 Características del caucho de silicona
De acuerdo con las características químicas descritas en la Sección 1.1, el caucho de silicona tiene las siguientes características, que pueden usarse para aislamiento de alto voltaje.
1.2.1 Resistencia al frío y al calor
Debido a la alta energía de enlace y la estabilidad química del caucho de silicona, su resistencia al calor es mejor que la del polímero orgánico. Además, debido a la débil interacción entre las moléculas, la temperatura de transición vítrea es baja y la resistencia al frío es buena. Como resultado, sus propiedades no cambiarán cuando se use en cualquier parte del planeta.
Barra aislante.png
1.2.2 Resistencia al agua
Debido a que la superficie del polisiloxano es un grupo metilo, es hidrofóbico y se puede usar para impermeabilizar.
1.2.3 Propiedades eléctricas
La cantidad de átomos de carbono en la molécula de caucho de silicona es menor que la del polímero orgánico, por lo que su resistencia al arco y la resistencia a las fugas son muy buenas. Además, aunque se queme, formará silicio aislante, por lo que tiene un excelente aislamiento eléctrico.
1.2.4 Tolerancia climática
1.2.5 Deformación permanente
El caucho de silicona tiene mejores características de deformación permanente (alargamiento permanente y deformación permanente por compresión) a temperatura ambiente/alta temperatura que los polímeros orgánicos.
2 Clasificación del caucho de silicona
Según las características antes de la vulcanización, el caucho de silicona se puede dividir en dos tipos sólidos y líquidos, según el mecanismo de vulcanización se puede dividir en vulcanización con peróxido, vulcanización por reacción de adición y vulcanización por reacción de condensación en tres tipos. La diferencia entre el caucho de silicona sólido y líquido es el peso molecular del polisiloxano. El caucho de silicona sólida se puede vulcanizar utilizando cualquiera de las reacciones de vulcanización y adición de peróxido, comúnmente conocidas como caucho vulcanizado a alta temperatura (HTV) y caucho vulcanizado en caliente (HCR) (ver Tabla 5, 6). Aunque el material de caucho de silicona líquida vulcanizado por reacción de adición también se puede vulcanizar a temperatura ambiente, se denomina caucho de silicona líquida (LSR), caucho vulcanizado a baja temperatura (LTV) y caucho vulcanizado a temperatura ambiente de dos componentes (RTV) debido a las diferentes formas de moldeo. métodos y temperatura de vulcanizado. En la fabricación de aisladores poliméricos, se utilizan comúnmente el moldeo por inyección y el moldeo por vertido.
El caucho de silicona del tipo de reacción de condensación de un solo componente (vulcanización con aire húmedo), se puede usar para construir selladores y productos eléctricos y electrónicos, útil en el uso de recubrimiento de caucho de silicona vulcanizado de dilución de solvente de energía eléctrica a temperatura ambiente, rociándolo como material protector para cerámica aisladores
Caucho de silicona para aisladores poliméricos
Según el uso de caucho de silicona se puede dividir en varios tipos.
3.1 Caucho de silicona que contiene hidróxido de aluminio
Se puede obtener caucho de silicona con buena resistencia a la traza de fugas y resistencia al arco mediante la adición de una gran cantidad de hidróxido de aluminio (ATH). El caucho de silicona relleno con 50 partes en masa de hidróxido de aluminio tiene una resistencia calificada de trazas de fugas a alto voltaje (4,5 kV) y tiene buena resistencia al arco, resistencia a la intemperie, resistencia al rocío de sal y resistencia a la lluvia ácida, se puede usar como materiales de aislamiento en rocío de sal pesado áreas Sin embargo, debido al ATH de alto relleno de este caucho de silicona, sus desventajas son la alta viscosidad (plasticidad), la baja resistencia mecánica, etc.
3.2 Caucho de silicona sin hidróxido de aluminio
En áreas como el interior de Europa donde no hay niebla salina, se puede usar caucho de silicona que no esté lleno de ATH debido a su bajo nivel de contaminación. En este caso, al seleccionar el caucho de silicona apropiado, el tratamiento de superficie de negro de carbón blanco, la adición puede mejorar la resistencia a la traza de fugas del compuesto para mejorar su hidrofobicidad, para cumplir con los requisitos de resistencia a la traza de fugas de alta presión. En comparación con el caucho de silicona que contiene ATH, tiene una viscosidad más baja, mejores propiedades físicas mecánicas y propiedades eléctricas.
3.3 Accesorios para cables de exterior
Al tratarse de un racor para cables de exterior, debe ser resistente a las huellas de fugas. Se pueden obtener materiales con características de baja elongación permanente utilizando polímeros con una densidad reticulada ajustada para su uso en productos que se encogen a temperatura ambiente (contracción a baja temperatura).
3.4 Para accesorios de cables de interior
Debido a que se trata de un accesorio de cable para interiores, la posibilidad de verse afectado por la niebla salina es pequeña, por lo que a menudo no es necesario contar con el rendimiento de la resistencia de rastreo de fugas. Todavía es necesario tener características de deformación permanente bajas cuando se usa para la contracción a temperatura ambiente (contracción a baja temperatura).
3.5 Aplicación del Recubrimiento
Si la parte muy contaminada se rocía con un revestimiento de caucho de silicona, puede mantener una buena hidrofobicidad durante mucho tiempo. Los aisladores también se pueden recubrir de acuerdo con el nivel de contaminación, para lograr el propósito de uso continuo y ahorro de costos. Se ha informado que la hidrofobicidad de los aisladores de caucho de silicona se puede mantener aún más si se recubren. Actualmente existen dos tipos de aisladores revestidos y aisladores tipo caucho.
4 Comentarios finales
Los materiales de caucho de silicona para aisladores poliméricos se describen anteriormente. En la actualidad, varias instituciones de investigación y fabricantes también realizan constantemente investigaciones y pruebas. Si la prueba de durabilidad puede demostrar su alta confiabilidad, se puede predecir que la aplicación de aisladores de caucho de silicona se expandirá aún más.