Sebbene anche altri materiali polimerici presentino i vantaggi sopra descritti, solo la gomma siliconica non causerà troppo inquinamento ambientale. Gli isolanti polimerici sono impermeabili, quindi non ci sono perdite o archi superficiali causati dalla caduta di gocce d'acqua. Gli isolanti in gomma siliconica recuperano la resistenza all'acqua più velocemente rispetto ad altri isolanti polimerici, che è un materiale durevole che può essere utilizzato a lungo in ambienti difficili.
1. Caratteristiche della gomma siliconica
1.1 Caratteristiche chimiche del silossano
1.1.1 Legami chimici con proprietà chimiche stabili
La catena principale della gomma siliconica è costituita da una catena silossanica (Si-O). Poiché l'elettronegatività di Si e O su questo legame è rispettivamente di 1,8 e 3,5, che sono molto diverse, la struttura di polarizzazione mostrata in FIG. 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, a causa delle proprietà del legame ionico della catena principale, le proprietà ioniche della catena laterale metil CH sono indebolite e non è facile essere attaccate da altre molecole, quindi la sua stabilità chimica è buona. ② Poiché Si non forma doppi e tripli legami, è difficile formare il punto di partenza della decomposizione della catena principale (per questo motivo, il legame Si-C è abbastanza stabile), il che porta alla catena principale della gomma siliconica più stabile .
1.1.2 Polimero ad alta flessibilità
Il silossano ha un grande angolo di legame (Si-O-Si) (130 gradi -160 gradi) e un grado di libertà più elevato rispetto al polimero organico (CC, C: 110 gradi). Anche la distanza del legame Si-O (1,64 A) è maggiore di quella del CC (1,5 A). In altre parole, le molecole polimeriche si muovono facilmente (facilmente deformabili) nel loro insieme.
(3) Struttura a spirale (FIG. 2 (omesso))
A causa della struttura elicoidale del polisilossano, il legame silossanico sulla catena principale gravita verso l'interno a causa del legame ionico, e il laterale è il gruppo metilico con una debole interazione della catena laterale, quindi la gravitazione intermolecolare del polisilossano diventa più 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 per l'isolamento ad alta tensione.
1.2.1 Resistenza al caldo e al freddo
A causa dell'elevata energia di legame e stabilità chimica della gomma siliconica, la sua resistenza al calore è migliore di quella del polimero organico. Inoltre, a causa della debole interazione tra le molecole, la temperatura di transizione vetrosa è bassa e la resistenza al freddo è buona. Di conseguenza, le sue proprietà non cambieranno se utilizzate in qualsiasi parte del pianeta.
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1.2.2 Resistenza all'acqua
Poiché la superficie del polisilossano è un gruppo metilico, quindi è idrofobo e può essere utilizzato per l'impermeabilità.
1.2.3 Proprietà elettriche
Il numero di atomi di carbonio nella molecola di gomma siliconica è inferiore a quello del polimero organico, quindi la sua resistenza all'arco e la resistenza alle perdite sono molto buone. Inoltre, anche se bruciato, formerà del silicone isolante, quindi ha un ottimo isolamento elettrico.
1.2.4 Tolleranza meteorologica
1.2.5 Deformazione permanente
La gomma siliconica ha migliori caratteristiche di deformazione permanente (allungamento permanente e deformazione permanente a compressione) a temperatura ambiente/alta temperatura rispetto ai polimeri organici.
2 Classificazione della gomma siliconica
Secondo le caratteristiche prima della vulcanizzazione, la gomma siliconica può essere suddivisa in due tipi solidi e liquidi, secondo il meccanismo di vulcanizzazione può essere suddivisa in vulcanizzazione del perossido, vulcanizzazione della reazione di addizione e vulcanizzazione della reazione di condensazione tre tipi. La differenza tra gomma siliconica solida e liquida è il peso molecolare del polisilossano. La gomma siliconica solida può essere vulcanizzata utilizzando una delle reazioni di vulcanizzazione e addizione del perossido, comunemente note come gomma vulcanizzata ad alta temperatura (HTV) e gomma vulcanizzata a caldo (HCR) (vedere Tabella 5, 6). Sebbene il materiale di gomma siliconica liquida vulcanizzato mediante reazione di addizione possa anche essere vulcanizzato a temperatura ambiente, è chiamato gomma siliconica liquida (LSR), gomma vulcanizzata a bassa temperatura (LTV) e gomma vulcanizzata a temperatura ambiente bicomponente (RTV) a causa del diverso stampaggio metodi e temperatura di vulcanizzazione. Nella produzione di isolanti polimerici, vengono comunemente utilizzati lo stampaggio a iniezione e lo stampaggio a colata.
Gomma siliconica del tipo a reazione di condensazione monocomponente (vulcanizzazione ad aria umida), può essere utilizzata per sigillanti edili e prodotti elettrici ed elettronici, utile nell'uso di rivestimento in gomma siliconica vulcanizzata diluizione solvente di energia elettrica a temperatura ambiente, mediante spruzzatura come materiale protettivo per la ceramica isolanti.
Gomma siliconica per isolanti polimerici
Secondo l'uso della gomma siliconica può essere suddiviso in diversi tipi.
3.1 Gomma siliconica contenente idrossido di alluminio
È possibile ottenere gomma siliconica con buona resistenza alle tracce di perdite e resistenza all'arco aggiungendo un'elevata quantità di riempimento di idrossido di alluminio (ATH). La gomma siliconica riempita con 50 parti in massa di idrossido di alluminio ha una resistenza alle tracce di dispersione qualificata all'alta tensione (4,5 kV) e ha una buona resistenza all'arco, resistenza agli agenti atmosferici, resistenza alla nebbia salina e resistenza alla pioggia acida, può essere utilizzata come materiale isolante in nebbia salina pesante le zone. Tuttavia, a causa dell'elevato riempimento ATH di questa gomma siliconica, i suoi svantaggi sono l'elevata viscosità (plasticità), la bassa resistenza meccanica e così via.
3.2 Gomma siliconica senza idrossido di alluminio
In aree come l'interno dell'Europa dove non è presente la nebbia salina, la gomma siliconica non caricata con ATH può essere utilizzata a causa del suo basso livello di inquinamento. In questo caso, selezionando la gomma siliconica appropriata, il trattamento superficiale del nerofumo bianco, l'aggiunta può migliorare la resistenza alla traccia di perdite del composto per migliorarne l'idrofobicità, per soddisfare i requisiti di resistenza alla traccia di perdite ad alta pressione. Rispetto alla gomma siliconica contenente ATH, ha una viscosità inferiore, migliori proprietà fisico-meccaniche e proprietà elettriche.
3.3 Accessori per cavi esterni
Trattandosi di un passacavo per esterni, deve essere resistente alle tracce di perdite. Materiali con caratteristiche di basso allungamento permanente possono essere ottenuti utilizzando polimeri con una densità reticolata adeguata per l'uso in prodotti che si restringono a temperatura ambiente (ritiro a bassa temperatura).
3.4 Per accessori per cavi interni
Poiché si tratta di un raccordo per cavi per interni, la possibilità di essere influenzati dalla nebbia salina è ridotta, quindi spesso non è necessario disporre delle prestazioni di resistenza alla traccia di perdite. È comunque necessario avere caratteristiche di bassa deformazione permanente se utilizzato per il ritiro a temperatura ambiente (ritiro a bassa temperatura).
3.5 Applicazione del rivestimento
Se la parte fortemente inquinata viene spruzzata con rivestimento in gomma siliconica, può mantenere a lungo una buona idrofobicità. Gli isolanti possono anche essere rivestiti in base al livello di inquinamento, in modo da raggiungere lo scopo dell'uso continuato e del risparmio sui costi. È stato riportato che l'idrofobicità degli isolanti in gomma siliconica può essere ulteriormente mantenuta se sono rivestiti. Esistono attualmente due tipi di isolanti rivestiti e isolanti di tipo gomma.
4 Osservazioni conclusive
I materiali in gomma siliconica per isolanti polimerici sono descritti sopra. Allo stato attuale, anche vari istituti di ricerca e produttori conducono costantemente ricerche e test. Se il test di durabilità può dimostrare la sua elevata affidabilità, si può prevedere che l'applicazione degli isolanti in gomma siliconica sarà ulteriormente ampliata.