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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。
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。
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。
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