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耐温特性及化学稳定性硅橡胶(Silicone Rubber)是一种分子键兼具无机和**性质的高分子弹性材料,它的分子主键由硅原子和氧原子交替组成(-Si-O-Si-)。
硅氧键的键能达370kJ/mol,比紫外线辐照能量高,比一般的橡胶的C-C结合键能240kJ/mol要大得多,在高温(或辐射照射)子的化学键不断裂、不分解。可在-90~+300℃温度范围内长期使用,仍不失原有的强度和弹性。
硅橡胶硫化成型后,主链和侧链上均没有活性基团,因此硅橡胶具备的化学稳定性,酸和碱都不会对其分子结构造成影响。
而且,无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。
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。
硅橡胶材料的运行特性
在前面,我们简单介绍了硅橡胶材料以及复合绝缘子的一些运行特性,硅橡胶材料能在系统*量运行,主要得益于其以下特性:
·耐高、低温、耐酸碱性和抗污秽性。可在不同的工作环境中应用,尤其是重污秽地区,可有效的避免污闪事故的发生。
·良好的耐电蚀性,绝缘性能好,使用寿命长。
·具有低的表面能,即良好的憎水性能,水滴在硅橡胶表面能随时滚落,不形成导电水膜,从而避免表面闪络的发生。
·特有的憎水迁移性。在长期运行时,硅橡胶表面会有很多污秽,硅橡胶优异的憎水性能能迁移到污秽表面。所以在运行时可免维护。
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。