Tra i materiali polimerici che possono sostituire la ceramica e il vetro, la gomma siliconica ha avuto realizzazioni pratiche sin dagli anni '60 e si distingue tra diversi polimeri. Gli isolanti in gomma siliconica hanno più vantaggi degli isolanti in ceramica. Innanzitutto, è leggero, facile da usare e sicuro. Inoltre, gli isolanti in ceramica spesso soffrono di rotture, che possono essere causate da un singolo impatto. E gli isolanti in gomma siliconica possono resistere a shock meccanici, come quando un veicolo colpisce un palo del telefono.
Sebbene anche altri materiali polimerici presentino i vantaggi sopra descritti, ma solo la gomma siliconica non causerà troppo inquinamento all'ambiente. Gli isolanti polimerici sono impermeabili, prevenendo perdite e archi superficiali dovuti alla caduta di gocce d'acqua. Gli isolanti in gomma siliconica recuperano la resistenza all'acqua più velocemente rispetto ad altri isolanti polimerici, quindi sono materiali durevoli che possono essere utilizzati a lungo in ambienti difficili.
1. Caratteristiche della gomma siliconica
1.1 Caratteristiche chimiche del silossano
1.1.1 Obbligazioni chimicamente stabili
La catena principale della gomma siliconica è composta da catene silossaniche (Si-O). Poiché l'elettronegatività di Si e O su questo legame è rispettivamente di 1,8 e 3,5, che sono molto differenti, la struttura di polarizzazione come mostrato in FIG. Si forma 1(omesso), che ha la proprietà del legame ionico. Pertanto, l'energia di legame di Si-O è superiore a quella di CC (vedi Tabella 1). Inoltre, ① a causa della natura del legame ionico della spina dorsale, le proprietà ioniche del CH metilico della catena laterale sono indebolite, che non è facile da attaccare da altre molecole, quindi la sua stabilità chimica è buona; ② Perché Si non formerà doppio legame e triplo legame, quindi è difficile formare il punto di partenza della decomposizione della spina dorsale (per questo motivo il legame SI-C è abbastanza stabile), il che porta alla spina dorsale della gomma siliconica più stabile.
1.1.2 Polimero ad alta flessibilità
L'angolo di legame (Si-O-Si) del silossano è maggiore (130 gradi -160 gradi) e il suo grado di libertà è superiore a quello del polimero organico (CC, C: 110 gradi). Anche la distanza di legame Si-O (1,64 A) è maggiore di quella di CC (1,5 A). In altre parole, le molecole del polimero nel loro insieme si muovono facilmente (si deformano facilmente).
A causa della struttura elicoidale del polisilossano, il legame polisilossanico sulla catena principale è verso l'interno a causa dell'attrazione del legame ionico e l'esterno è il gruppo metilico con un'interazione della catena laterale debole, quindi l'attrazione intermolecolare del polisilossano diventa piccola.
1.2 Caratteristiche della gomma siliconica
Secondo le caratteristiche chimiche descritte nella Sezione 1.1, la gomma siliconica ha le seguenti caratteristiche, che possono essere utilizzate in situazioni di isolamento ad alta tensione.
1.2.1 Resistenza al caldo e al freddo
A causa dell'elevata energia di legame e della stabilità chimica della gomma siliconica, la sua resistenza al calore è migliore di quella dei polimeri organici. Inoltre, a causa della debole interazione tra le molecole, la temperatura di transizione vetrosa è bassa e la resistenza al freddo è buona. Pertanto, le sue caratteristiche non cambieranno se utilizzato in nessuna parte della terra.
1.2.2 impermeabile
Poiché la superficie del polisilossano è un gruppo metilico, quindi è idrofobica, quindi può essere utilizzata per l'impermeabilità.
1.2.3 elettrico
Il numero di atomi di carbonio nelle molecole di gomma siliconica è inferiore a quello dei polimeri organici, quindi la sua resistenza all'arco e alle perdite sono molto buone. Inoltre, anche la combustione formerà anche silicio isolante, quindi il suo isolamento elettrico è eccellente. ,
isolante per aste png
1.2.4 Resistenza agli agenti atmosferici
Poiché l'energia di legame del silossano è superiore a quella della luce ultravioletta, è meno probabile che causi invecchiamento a causa della luce ultravioletta. Nel test di invecchiamento accelerato della resistenza all'ozono, il polimero organico in pochi secondi a poche ore sarà dovuto all'invecchiamento e alla screpolatura e la gomma siliconica anche dopo 4 settimane di invecchiamento ha solo leggermente ridotto la forza e non ha prodotto screpolature, cioè la sua la resistenza all'ozono è buona. La pioggia acida è una miscela di ioni con un PH di circa 5,6 e la soluzione è stata utilizzata nel test della pioggia acida artificiale (500 volte). La gomma siliconica ha un'ottima resistenza agli agenti chimici, anche se la gomma siliconica in caso di pioggia acida e altre miscele può avere anche diverse modifiche, ma temo che l'effetto non sia grande.
1.2.5 Deformazione permanente
Le caratteristiche di deformazione permanente (allungamento permanente e deformazione permanente a compressione) della gomma siliconica a temperatura ambiente/alta temperatura sono migliori di quelle dei polimeri organici.
2 Classificazione della gomma siliconica
Secondo le caratteristiche della gomma di silicone prima della vulcanizzazione può essere diviso in due tipi solidi e liquidi, può anche essere diviso in vulcanizzazione del perossido, vulcanizzazione di reazione di addizione e vulcanizzazione di reazione di condensazione tre tipi secondo il meccanismo di vulcanizzazione. La differenza tra gomma siliconica solida e liquida sta nel peso molecolare del polisilossano. La gomma siliconica solida può essere vulcanizzata con una delle reazioni di vulcanizzazione del perossido e di addizione ed è comunemente indicata come gomma vulcanizzata ad alta temperatura (HTV) e gomma vulcanizzata a caldo (HCR). Sebbene i materiali in gomma siliconica liquida vulcanizzati mediante reazione di addizione possano anche essere vulcanizzati a temperatura ambiente, ma a causa del metodo di stampaggio e della temperatura di vulcanizzazione è diverso e chiamato gomma siliconica liquida (LSR), gomma vulcanizzata a bassa temperatura (LTV) e temperatura ambiente a due componenti gomma vulcanizzata (RTV), ecc. Nella produzione di isolanti polimerici, vengono solitamente utilizzati lo stampaggio a iniezione e lo stampaggio a colata.
Gomma siliconica di tipo a reazione di condensazione monocomponente (vulcanizzata ad aria umida), può essere utilizzata per sigillanti edili e prodotti elettrici ed elettronici, utile diluizione del solvente nell'uso energetico, rivestimento in gomma siliconica vulcanizzata a temperatura ambiente, mediante spruzzatura come materiale protettivo per isolanti ceramici.
Gomma siliconica per isolanti polimerici
La gomma siliconica può essere suddivisa in diversi tipi a seconda del suo utilizzo.
3.1 Gomma siliconica contenente idrossido di alluminio
La gomma siliconica con una buona resistenza alle perdite e all'arco può essere ottenuta aggiungendo un'elevata quantità di riempimento di idrossido di alluminio (ATH). La gomma siliconica riempita con 50 masse di idrossido di alluminio ha una resistenza qualificata a tracce di perdite ad alta tensione (4,5 kV) e ha una buona resistenza all'arco, agli agenti atmosferici, alla nebbia salina e alla pioggia acida, può essere utilizzata come materiale isolante nell'area di nebbia salina pesante. Tuttavia, poiché questa gomma siliconica è ad alto riempimento ATH, i suoi svantaggi sono l'elevata viscosità (plastica), la bassa resistenza meccanica, ecc.
3.2 Gomma siliconica senza idrossido di alluminio
In aree come l'interno dell'Europa dove non c'è nebbia salina, la gomma siliconica senza ATH può essere utilizzata a causa del suo basso livello di inquinamento. In questa occasione, scegliendo la gomma siliconica appropriata, il trattamento superficiale del nerofumo bianco, l'aggiunta può migliorare la traccia di resistenza alle perdite dell'agente composto per migliorarne l'idrofobicità, per soddisfare i requisiti di traccia di resistenza alle perdite ad alta tensione. Rispetto alla gomma siliconica contenente ATH, ha una viscosità inferiore, migliori proprietà fisiche e meccaniche e proprietà elettriche.
3.3 Accessori per cavi esterni
Poiché si tratta di un accessorio per cavi per esterni, deve avere una traccia di resistenza alle perdite. Materiali con basse proprietà di allungamento permanente possono essere ottenuti utilizzando polimeri con densità di reticolazione regolata per prodotti che si ritirano a temperatura ambiente (ritiro criogenico).
3.4 Per accessori per cavi interni
Poiché si tratta di un raccordo per cavi per uso interno, è molto improbabile che venga influenzato dalla nebbia salina, quindi spesso non è necessario avere una resistenza alle tracce di perdite. È ancora necessario avere caratteristiche di bassa deformazione permanente laddove si utilizzi il ritiro a temperatura ambiente (ritiro criogenico).
3.5 Applicazioni di rivestimento
Se viene spruzzato sulla parte fortemente inquinata del rivestimento in gomma siliconica, può mantenere a lungo una buona idrofobicità. L'isolante può anche essere rivestito in base al livello di inquinamento per raggiungere lo scopo dell'uso continuato e del risparmio sui costi. È stato riportato che se gli isolanti in gomma siliconica sono rivestiti, l'idrofobicità degli isolanti può essere ulteriormente preservata. Attualmente, ci sono due tipi di isolante rivestito e isolante in gomma.