Μεταξύ των πολυμερών υλικών που μπορούν να αντικαταστήσουν τα κεραμικά και το γυαλί, το καουτσούκ σιλικόνης έχει πρακτικά επιτεύγματα από τη δεκαετία του 1960 και ξεχωρίζει ανάμεσα σε πολλά πολυμερή. Οι μονωτήρες από καουτσούκ σιλικόνης έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα από τους κεραμικούς μονωτές. Πρώτον, είναι ελαφρύ, εύκολο στη χρήση και ασφαλές. Επιπλέον, οι κεραμικοί μονωτές συχνά υποφέρουν από θραύση, η οποία μπορεί να προκληθεί από μία μόνο κρούση. Και οι μονωτήρες από καουτσούκ σιλικόνης μπορούν να αντέξουν μηχανικούς κραδασμούς, όπως όταν ένα όχημα χτυπήσει σε έναν τηλεφωνικό στύλο.
Αν και άλλα πολυμερή υλικά έχουν επίσης τα πλεονεκτήματα που περιγράφηκαν παραπάνω, αλλά μόνο το καουτσούκ σιλικόνης δεν θα προκαλέσει υπερβολική ρύπανση στο περιβάλλον. Οι μονωτήρες πολυμερών είναι αδιάβροχοι, αποτρέποντας τη διαρροή και το τόξο της επιφάνειας από την πτώση σταγονιδίων νερού. Οι μονωτήρες από καουτσούκ σιλικόνης ανακτούν την αντοχή στο νερό πιο γρήγορα από άλλους πολυμερείς μονωτές, επομένως είναι ανθεκτικά υλικά που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σκληρά περιβάλλοντα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
1. Χαρακτηριστικά του καουτσούκ σιλικόνης
1.1 Χημικά χαρακτηριστικά σιλοξάνης
1.1.1 Χημικά σταθεροί δεσμοί
Η κύρια αλυσίδα του καουτσούκ σιλικόνης αποτελείται από αλυσίδες σιλοξάνης (Si-O). Δεδομένου ότι η ηλεκτραρνητικότητα των Si και O σε αυτόν τον δεσμό είναι 1,8 και 3,5, αντίστοιχα, τα οποία είναι πολύ διαφορετικά, η δομή πόλωσης όπως φαίνεται στο ΣΧ. Σχηματίζεται το 1(παραλείπεται), το οποίο έχει την ιδιότητα του ιοντικού δεσμού. Έτσι, η ενέργεια του δεσμού του Si-O είναι υψηλότερη από αυτή του CC (βλ. Πίνακα 1). Επιπλέον, ① λόγω της φύσης του βασικού ιοντικού δεσμού, οι ιοντικές ιδιότητες του μεθυλ CH της πλευρικής αλυσίδας εξασθενούν, το οποίο δεν είναι εύκολο να προσβληθεί από άλλα μόρια, επομένως η χημική του σταθερότητα είναι καλή. ② Επειδή το Si δεν θα σχηματίσει διπλό δεσμό και τριπλό δεσμό, επομένως είναι δύσκολο να σχηματιστεί το σημείο εκκίνησης της αποσύνθεσης της ραχοκοκαλιάς (εξαιτίας αυτού του λόγου ο δεσμός SI-C είναι αρκετά σταθερός), κάτι που οδηγεί στη ραχοκοκαλιά του καουτσούκ σιλικόνης πιο σταθερό.
1.1.2 Πολυμερές υψηλής ευκαμψίας
Η γωνία δεσμού (Si-O-Si) της σιλοξάνης είναι μεγαλύτερη (130 μοίρες -160 μοίρες ) και ο βαθμός ελευθερίας της είναι υψηλότερος από αυτόν του οργανικού πολυμερούς (CC, C: 110 μοίρες ). Η απόσταση δεσμού Si-O (1,64A) είναι επίσης μεγαλύτερη από αυτή του CC (1,5A). Με άλλα λόγια, τα μόρια του πολυμερούς στο σύνολό τους μετακινούνται εύκολα (παραμορφώνονται εύκολα).
Λόγω της ελικοειδούς δομής του πολυσιλοξανίου, ο δεσμός πολυσιλοξανίου στην κύρια αλυσίδα είναι προς τα μέσα λόγω της έλξης του δεσμού ιόντων και το εξωτερικό είναι η μεθυλική ομάδα με αδύναμη αλληλεπίδραση πλευρικής αλυσίδας, επομένως η διαμοριακή έλξη της πολυσιλοξανίου γίνεται μικρή.
1.2 Χαρακτηριστικά του καουτσούκ σιλικόνης
Σύμφωνα με τα χημικά χαρακτηριστικά που περιγράφονται στην Ενότητα 1.1, το καουτσούκ σιλικόνης έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε καταστάσεις μόνωσης υψηλής τάσης.
1.2.1 Αντοχή στη θερμότητα και στο κρύο
Λόγω της υψηλής ενέργειας δεσμού και της χημικής σταθερότητας του καουτσούκ σιλικόνης, η αντοχή του στη θερμότητα είναι καλύτερη από αυτή των οργανικών πολυμερών. Επιπλέον, λόγω της ασθενούς αλληλεπίδρασης μεταξύ των μορίων, η θερμοκρασία μετάπτωσης γυαλιού είναι χαμηλή και η αντίσταση στο κρύο είναι καλή. Επομένως, τα χαρακτηριστικά του δεν θα αλλάξουν όταν χρησιμοποιείται σε οποιοδήποτε μέρος της γης.
1.2.2 αδιάβροχο
Επειδή η επιφάνεια του πολυσιλοξανίου είναι μεθυλομάδα, άρα είναι υδρόφοβη, άρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αδιάβροχο.
1.2.3 ηλεκτρικά
Ο αριθμός των ατόμων άνθρακα στα μόρια του καουτσούκ σιλικόνης είναι μικρότερος από αυτόν των οργανικών πολυμερών, επομένως η αντίσταση στο τόξο και η αντίσταση διαρροής είναι πολύ καλές. Επιπλέον, ομοιόμορφη καύση θα σχηματίσει επίσης μονωτικό πυρίτιο, επομένως η ηλεκτρική του μόνωση είναι εξαιρετική. ,
μονωτή ράβδου png
1.2.4 Αντοχή στις καιρικές συνθήκες
Δεδομένου ότι η ενέργεια του δεσμού της σιλοξάνης είναι υψηλότερη από αυτή του υπεριώδους φωτός, είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει γήρανση λόγω του υπεριώδους φωτός. Στη δοκιμή επιταχυνόμενης γήρανσης αντίστασης στο όζον, το οργανικό πολυμερές σε λίγα δευτερόλεπτα έως μερικές ώρες θα οφείλεται σε γήρανση και ρωγμές, και το καουτσούκ σιλικόνης ακόμη και μετά από 4 εβδομάδες παλαίωσης μόνο ελαφρώς μειώθηκε η αντοχή και δεν προκάλεσε ρωγμές, δηλαδή η αντοχή στο όζον είναι καλή. Η όξινη βροχή είναι ένα μείγμα ιόντων με PH περίπου 5,6 και το διάλυμα χρησιμοποιήθηκε στη δοκιμή τεχνητής όξινης βροχής (500 φορές). Το καουτσούκ σιλικόνης έχει εξαιρετική αντοχή στις χημικές ουσίες, αν και το καουτσούκ σιλικόνης σε όξινη βροχή και άλλα μείγματα μπορεί επίσης να έχει διαφορετικές αλλαγές, αλλά φοβάμαι ότι το αποτέλεσμα δεν είναι μεγάλο.
1.2.5 Μόνιμη παραμόρφωση
Τα χαρακτηριστικά μόνιμης παραμόρφωσης (μόνιμη επιμήκυνση και συμπιεστική μόνιμη παραμόρφωση) του καουτσούκ σιλικόνης σε θερμοκρασία δωματίου/υψηλή θερμοκρασία είναι καλύτερα από εκείνα των οργανικών πολυμερών.
2 Ταξινόμηση καουτσούκ σιλικόνης
Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά του καουτσούκ σιλικόνης πριν από το βουλκανισμό μπορεί να χωριστεί σε στερεά και υγρά δύο τύπους, μπορεί επίσης να χωριστεί σε βουλκανισμό υπεροξειδίου, βουλκανισμό αντίδρασης προσθήκης και βουλκανισμό αντίδρασης συμπύκνωσης τρεις τύπους σύμφωνα με τον μηχανισμό βουλκανισμού. Η διαφορά μεταξύ στερεού και υγρού καουτσούκ σιλικόνης έγκειται στο μοριακό βάρος της πολυσιλοξάνης. Το συμπαγές καουτσούκ σιλικόνης μπορεί να βουλκανιστεί με οποιαδήποτε από τις αντιδράσεις βουλκανισμού και προσθήκης υπεροξειδίου και αναφέρεται συνήθως ως βουλκανισμένο καουτσούκ υψηλής θερμοκρασίας (HTV) και θερμό βουλκανισμένο καουτσούκ (HCR). Αν και τα υλικά υγρού καουτσούκ σιλικόνης που βουλκανίζονται με αντίδραση προσθήκης μπορούν επίσης να βουλκανιστούν σε θερμοκρασία δωματίου, αλλά λόγω της μεθόδου καλουπώματος και η θερμοκρασία βουλκανισμού είναι διαφορετική και ονομάζεται υγρό καουτσούκ σιλικόνης (LSR), βουλκανισμένο καουτσούκ χαμηλής θερμοκρασίας (LTV) και θερμοκρασία δωματίου δύο συστατικών βουλκανισμένο καουτσούκ (RTV) κ.λπ. Στην κατασκευή πολυμερών μονωτών χρησιμοποιούνται συνήθως χύτευση με έγχυση και χύτευση με χύτευση.
Καουτσούκ σιλικόνης τύπου αντίδρασης συμπύκνωσης ενός συστατικού (βουλκανισμένο με υγρό αέρα), μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στεγανωτικά κτιρίων και ηλεκτρικά και ηλεκτρονικά προϊόντα, χρήσιμη αραίωση διαλύτη σε χρήση ισχύος, επίστρωση από βουλκανισμένο καουτσούκ σιλικόνης σε θερμοκρασία δωματίου, με ψεκασμό ως προστατευτικό υλικό για κεραμικούς μονωτές.
Καουτσούκ σιλικόνης για πολυμερείς μονωτές
Το καουτσούκ σιλικόνης μπορεί να χωριστεί σε διάφορους τύπους ανάλογα με τη χρήση του.
3.1 Καουτσούκ σιλικόνης που περιέχει υδροξείδιο αλουμινίου
Λάστιχο σιλικόνης με καλή αντίσταση διαρροής και αντοχή στο τόξο μπορεί να ληφθεί προσθέτοντας υψηλή ποσότητα πλήρωσης υδροξειδίου του αλουμινίου (ATH). Το καουτσούκ σιλικόνης γεμάτο με 50 μάζες υδροξειδίου του αλουμινίου έχει ειδική αντίσταση σε ίχνη διαρροής υψηλής τάσης (4,5 kV) και έχει καλή αντοχή στο τόξο, αντοχή στις καιρικές συνθήκες, αντοχή σε ψεκασμό αλατιού και αντίσταση όξινης βροχής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μονωτικό υλικό στην περιοχή βαρύ σπρέι αλατιού. Ωστόσο, επειδή αυτό το λάστιχο σιλικόνης είναι υψηλής πλήρωσης ATH, έτσι τα μειονεκτήματά του είναι το υψηλό ιξώδες (πλαστικό), η χαμηλή μηχανική αντοχή κ.λπ.
3.2 Καουτσούκ σιλικόνης χωρίς υδροξείδιο αλουμινίου
Σε περιοχές όπως η ενδοχώρα της Ευρώπης όπου δεν υπάρχει ψεκασμός αλατιού, μπορεί να χρησιμοποιηθεί καουτσούκ σιλικόνης χωρίς ATH λόγω του χαμηλού επιπέδου ρύπανσης. Σε αυτήν την περίπτωση, επιλέγοντας κατάλληλη επεξεργασία επιφάνειας από καουτσούκ σιλικόνης, λευκή μαύρη άνθρακα, η προσθήκη μπορεί να βελτιώσει το ίχνος αντίστασης διαρροής του σύνθετου παράγοντα για να βελτιώσει την υδροφοβικότητα του, για να καλύψει τις απαιτήσεις ίχνους αντίστασης διαρροής υψηλής τάσης. Σε σύγκριση με το καουτσούκ σιλικόνης που περιέχει ATH, έχει χαμηλότερο ιξώδες, καλύτερες φυσικές και μηχανικές ιδιότητες και ηλεκτρικές ιδιότητες.
3.3 Εξαρτήματα καλωδίων εξωτερικού χώρου
Επειδή είναι εξάρτημα καλωδίου εξωτερικού χώρου, πρέπει να έχει ίχνη αντοχής σε διαρροές. Υλικά με χαμηλές ιδιότητες μόνιμης επιμήκυνσης μπορούν να ληφθούν χρησιμοποιώντας πολυμερή με προσαρμοσμένη πυκνότητα διασταύρωσης για προϊόντα που συρρικνώνονται σε θερμοκρασία δωματίου (κρυογονική συρρίκνωση).
3.4 Για εξαρτήματα καλωδίων εσωτερικού χώρου
Επειδή είναι εξάρτημα καλωδίου για χρήση σε εσωτερικούς χώρους, είναι πολύ απίθανο να επηρεαστεί από ψεκασμό αλατιού, επομένως συχνά δεν απαιτείται να έχει αντίσταση στα ίχνη διαρροής. Είναι ακόμα απαραίτητο να υπάρχουν χαμηλά χαρακτηριστικά μόνιμης παραμόρφωσης όπου χρησιμοποιείται συρρίκνωση σε θερμοκρασία δωματίου (κρυογονική συρρίκνωση).
3.5 Εφαρμογές επίστρωσης
Εάν ψεκαστεί στο πολύ μολυσμένο μέρος της επίστρωσης από καουτσούκ σιλικόνης, μπορεί να διατηρήσει καλή υδροφοβία για μεγάλο χρονικό διάστημα. Ο μονωτήρας μπορεί επίσης να επικαλυφθεί ανάλογα με το επίπεδο ρύπανσης για να επιτευχθεί ο σκοπός της συνεχούς χρήσης και της εξοικονόμησης κόστους. Έχει αναφερθεί ότι εάν επικαλυφθούν μονωτήρες από καουτσούκ σιλικόνης, η υδροφοβικότητα των μονωτών μπορεί να διατηρηθεί περαιτέρω. Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο τύποι επικαλυμμένων μονωτικών και ελαστικών μονωτών.