Embora outros materiais poliméricos também tenham as vantagens descritas acima, apenas a borracha de silicone não causará muita poluição ao meio ambiente. Os isoladores de polímero são à prova d'água, portanto, não há vazamento ou arco superficial causado por gotas de água caindo. Os isoladores de borracha de silicone recuperam a resistência à água mais rapidamente do que outros isoladores de polímero, que é um material durável que pode ser usado em ambientes hostis por muito tempo.
1. Características da borracha de silicone
1.1 Características químicas do siloxano
1.1.1 Ligações químicas com propriedades químicas estáveis
A cadeia principal da borracha de silicone é composta por uma cadeia de siloxano (Si-O). Como a eletronegatividade de Si e O nesta ligação é de 1,8 e 3,5 respectivamente, que são muito diferentes, a estrutura de polarização mostrada na FIG. 1(omitido) é formado, que tem a propriedade de ligação iônica. Assim, a energia de ligação do Si-O é maior que a do CC (ver Tabela 1). Além disso, devido às propriedades da ligação iônica da cadeia principal, as propriedades iônicas da cadeia lateral metil CH são enfraquecidas e não é fácil ser atacada por outras moléculas, portanto, sua estabilidade química é boa. ② Como o Si não forma ligações duplas e triplas, é difícil formar o ponto inicial da decomposição da cadeia principal (por esse motivo, a ligação Si-C é bastante estável), o que torna a cadeia principal de borracha de silicone mais estável .
1.1.2 Polímero de alta flexibilidade
O siloxano tem um grande ângulo de ligação (Si-O-Si) (130 graus -160 graus ) e um maior grau de liberdade do que o polímero orgânico (CC, C: 110 graus ). A distância da ligação Si-O (1,64A) também é maior que a de CC (1,5A). Em outras palavras, as moléculas de polímero se movem facilmente (facilmente deformadas) como um todo.
(3) Estrutura em espiral (FIG. 2 (omitido))
Devido à estrutura helicoidal do polissiloxano, a ligação do siloxano na cadeia principal gravita para dentro devido à ligação iônica, e o lateral é o grupo metil com interação fraca da cadeia lateral, de modo que a gravitação intermolecular do polissiloxano se torna menor.
1.2 Características da borracha de silicone
De acordo com as características químicas descritas na Seção 1.1, a borracha de silicone possui as seguintes características, que podem ser utilizadas para isolamento de alta tensão.
1.2.1 Resistência ao calor e ao frio
Devido à alta energia de ligação e estabilidade química da borracha de silicone, sua resistência ao calor é melhor do que a do polímero orgânico. Além disso, devido à fraca interação entre as moléculas, a temperatura de transição vítrea é baixa e a resistência ao frio é boa. Como resultado, suas propriedades não serão alteradas quando usadas em qualquer lugar do planeta.
Isolador de barra. png
1.2.2 Resistência à água
Como a superfície do polissiloxano é um grupo metil, é hidrofóbica e pode ser usada para impermeabilização.
1.2.3 Propriedades elétricas
O número de átomos de carbono na molécula de borracha de silicone é menor que o do polímero orgânico, portanto, sua resistência ao arco e resistência ao vazamento são muito boas. Além disso, mesmo que seja queimado, formará silício isolante, por isso possui excelente isolamento elétrico.
1.2.4 Tolerância climática
1.2.5 Deformação permanente
A borracha de silicone tem melhores características de deformação permanente (alongamento permanente e deformação permanente compressiva) à temperatura ambiente/alta temperatura do que os polímeros orgânicos.
2 Classificação da borracha de silicone
De acordo com as características antes da vulcanização, a borracha de silicone pode ser dividida em dois tipos sólidos e líquidos, de acordo com o mecanismo de vulcanização pode ser dividida em vulcanização por peróxido, vulcanização por reação de adição e vulcanização por reação de condensação três tipos. A diferença entre a borracha de silicone sólida e líquida é o peso molecular do polissiloxano. A borracha de silicone sólida pode ser vulcanizada usando qualquer uma das reações de vulcanização e adição de peróxido, comumente conhecidas como borracha vulcanizada de alta temperatura (HTV) e borracha vulcanizada a quente (HCR) (consulte a Tabela 5, 6). Embora o material de borracha de silicone líquido vulcanizado por reação de adição também possa ser vulcanizado à temperatura ambiente, ele é chamado de borracha de silicone líquido (LSR), borracha vulcanizada de baixa temperatura (LTV) e borracha vulcanizada de dois componentes à temperatura ambiente (RTV) devido às diferentes formas de moldagem métodos e temperatura vulcanizada. Na fabricação de isoladores de polímero, a moldagem por injeção e a moldagem por vazamento são comumente usadas.
Borracha de silicone de tipo de reação de condensação de componente único (vulcanização de ar úmido), pode ser usada para selante de construção e produtos elétricos e eletrônicos, útil no uso de revestimento de borracha de silicone vulcanizado de diluição de solvente de energia elétrica à temperatura ambiente, por pulverização como material protetor para cerâmica isoladores.
Borracha de silicone para isoladores de polímero
De acordo com o uso de borracha de silicone pode ser dividido em vários tipos.
3.1 Borracha de silicone contendo hidróxido de alumínio
Borracha de silicone com boa resistência a traços de vazamento e resistência ao arco pode ser obtida pela adição de alta quantidade de enchimento de hidróxido de alumínio (ATH). Borracha de silicone preenchida com 50 partes em massa de hidróxido de alumínio tem resistência a traços de vazamento qualificados para alta tensão (4,5 kV) e tem boa resistência ao arco, resistência às intempéries, resistência à névoa salina e resistência à chuva ácida, pode ser usada como materiais de isolamento em névoa salina pesada áreas. No entanto, devido ao alto enchimento ATH desta borracha de silicone, suas desvantagens são alta viscosidade (plasticidade), baixa resistência mecânica e assim por diante.
3.2 Borracha de silicone sem hidróxido de alumínio
Em áreas como o interior da Europa, onde a névoa salina não está presente, pode-se usar borracha de silicone não preenchida com ATH devido ao seu baixo nível de poluição. Neste caso, selecionando a borracha de silicone apropriada, tratamento de superfície de negro de fumo branco, a adição pode melhorar a resistência a traços de vazamento do composto para melhorar sua hidrofobicidade, para atender aos requisitos de resistência a traços de vazamento de alta pressão. Comparado com a borracha de silicone contendo ATH, tem menor viscosidade, melhores propriedades físico-mecânicas e propriedades elétricas.
3.3 Acessórios de cabos externos
Por ser um encaixe de cabo externo, deve ser resistente a traços de vazamento. Materiais com características de baixo alongamento permanente podem ser obtidos usando polímeros com densidade reticulada ajustada para uso em produtos que encolhem à temperatura ambiente (encolhimento em baixa temperatura).
3.4 Para acessórios de cabos internos
Por ser um encaixe de cabo interno, a possibilidade de ser afetado por névoa salina é pequena, portanto, muitas vezes não é necessário ter o desempenho da resistência ao traço de vazamento. Ainda é necessário ter características de baixa deformação permanente quando usado para retração à temperatura ambiente (retração a baixa temperatura).
3.5 Aplicação de Revestimento
Se a parte altamente poluída for pulverizada com revestimento de borracha de silicone, ela pode manter boa hidrofobicidade por um longo tempo. Os isoladores também podem ser revestidos de acordo com o nível de poluição, de modo a atingir o objetivo de uso contínuo e economia de custos. Foi relatado que a hidrofobicidade dos isoladores de silicone-borracha pode ser mantida se eles forem revestidos. Atualmente existem dois tipos de isoladores revestidos e isoladores tipo borracha.
4 Observações Finais
Materiais de borracha de silicone para isoladores de polímero são descritos acima. Atualmente, várias instituições de pesquisa e fabricantes também estão constantemente realizando pesquisas e testes. Se o teste de durabilidade puder provar sua alta confiabilidade, pode-se prever que a aplicação de isoladores de borracha de silicone será ainda mais expandida.