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数据表明:在硅橡胶中加入氢氧化铝能够起到良好的阻燃效果。随着氢氧化铝用量的增大,硅橡胶的阻燃性能显著提高,硫化胶的邵尔A型硬度、300%定伸应力和拉断*变形逐渐增大,拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度逐渐减小,电绝缘性能有所下降。
我们可以顺着这个思路去扩展,添加更高比例的氢氧化铝,性能会有更大的降低。
而目前国外硅橡胶配方中,氢氧化铝的用量一般只控制在50%左右,甚至能低至30%左右。耐漏电起痕性能仍能达到1A4.5kV,但对HTV的憎水性和憎水迁移性的影响却能降到很低。
室温硫化硅橡胶(RTV)
1.1RTV的分类及特点
RTV根据其材料组成和反应机理大致可分为三类:单组分RTV,双组分缩合型RTV和双组分加成型RTV。
1.1.1单组分RTV单组分RTV的硫化反应是靠与空气中的水分发生作用而硫化成弹性体。其硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度。但由于它的硫化是依懒大气中的水分,使硫化胶的厚度受到限制,只能用于需要6毫米以下厚度的场合。因此常用于粘合剂和密封剂。
1.1.2双组分缩合型RTV双组分缩合型RTV硫化反应不是靠空气中的水分,而是靠催化剂来进行引发。单体硅橡胶中的羟基(-0H)缩合生成水,同时形成-Si-O-Si-键。该型RTV能耐臭氧、耐气候老化,加之用法简单,工艺适用性强,因此,特别适宜于做深层灌封材料。
双组分加成型RTV双组分加成型RTV硫化的硫化机理是基于**硅生胶端基上的乙烯基(或丙烯基)和交链剂分子上的硅氢基发生加成反应(氢硅化反应)来完成的。在该反应中,不放出副产物。由于在交链过程中不放出低分子物,因此加成型RTV在硫化过程中不产生收缩。
这一类硫化胶无毒、机械强度高、具有的抗水解稳定性(即使在高压蒸汽下)、良好的低压缩形变、低燃烧性、可深度硫化、以及硫化速度可以用温度来控制等优点;具有耐水、耐臭氧、耐电弧、耐电晕和耐气候老化等优点。它可-60~200℃温度范围内使用。是目前高压绝缘领域常用的型号。同时,也广泛用作电子电器元件的灌注和密封材料,仪器仪表的防潮、防震、耐高低温灌注和密封材料以及民用材料的防水涂层等领域。
虽然硅橡胶具有上述的优良特性,但是随着硅橡胶复合绝缘子使用量逐年增加,我国有关复合硅橡胶劣化及损坏的信息也日趋增多。主要表现在硅橡胶材料憎水性下降,出现一些劣化现象,由此造成的闪络事故或设备损坏事故时有发生。这些现象表明,掌握复合硅橡胶材料的性能特点和运行特性至关重要。
硅橡胶分为室温硫化硅橡胶(Room Temperature vulcanization,简称RTV)、高温硫化硅橡胶(High Temperature vulcanization,简称HTV)和液体硅橡胶(Liquid Silicone Rubber,简称LSR)三种。
国内目前有很多研究机构都在进行有关硅橡胶的研究,对于RTV和HTV都有很多相关的试验结论,但对LSR研究甚少。
本章我们将结合国内和国外相关硅橡胶的试验结论,来分析三类硅橡胶的运行特性。