Kuigi ka teistel polümeermaterjalidel on ülalkirjeldatud eelised, ei saa ainult silikoonkumm keskkonda liiga palju. Polümeerist isolaatorid on veekindlad, mistõttu ei teki lekkeid ega veepiiskade põhjustatud pinnakaare. Silikoonkummist isolaatorid taastavad veekindluse kiiremini kui teised polümeerisolaatorid, mis on vastupidav materjal, mida saab pikka aega kasutada karmis keskkonnas.
1. Silikoonkummi omadused
1.1 Siloksaani keemilised omadused
1.1.1 Stabiilsete keemiliste omadustega keemilised sidemed
Silikoonkummi põhiahel koosneb siloksaani (Si-O) ahelast. Kuna selle sideme Si ja O elektronegatiivsus on vastavalt 1,8 ja 3,5, mis on väga erinevad, on joonisel fig. Moodustub 1 (välja jäetud), millel on ioonsideme omadus. Seega on Si-O sideme energia suurem kui CC-l (vt tabel 1). Lisaks on peaahela ioonsideme omaduste tõttu nõrgenenud kõrvalahela metüül-CH ioonsed omadused ja seda ei ole lihtne rünnata teistel molekulidel, seega on selle keemiline stabiilsus hea. ② Kuna Si ei moodusta topelt- ja kolmiksidemeid, on peaahela lagunemise lähtepunkti raske moodustada (sellel põhjusel on Si-C side üsna stabiilne), mis viib selleni, et silikoonkummi põhiahel on stabiilsem .
1.1.2 Suure painduvusega polümeer
Siloksaanil on suur sidenurk (Si-O-Si) (130 kraadi -160 kraadi) ja kõrgem vabadusaste kui orgaanilisel polümeeril (CC, C: 110 kraadi). Si-O sideme kaugus (1,64A) on samuti suurem kui CC-l (1,5A). Teisisõnu liiguvad polümeeri molekulid tervikuna kergesti (kergesti deformeeruvad).
(3) Spiraalne struktuur (JOON 2 (välja jäetud))
Polüsiloksaani spiraalse struktuuri tõttu graviteerub siloksaani side põhiahelal ioonsideme tõttu sissepoole ja külgmine on nõrga kõrvalahela interaktsiooniga metüülrühm, mistõttu polüsiloksaani molekulidevaheline gravitatsioon muutub väiksemaks.
1.2 Silikoonkummi omadused
Vastavalt jaotises 1.1 kirjeldatud keemilistele omadustele on silikoonkummil järgmised omadused, mida saab kasutada kõrgepinge isolatsiooniks.
1.2.1 Kuuma- ja külmakindlus
Silikoonkummi suure sideenergia ja keemilise stabiilsuse tõttu on selle kuumakindlus parem kui orgaanilisel polümeeril. Veelgi enam, molekulide vahelise nõrga interaktsiooni tõttu on klaasistumistemperatuur madal ja külmakindlus hea. Selle tulemusena ei muutu selle omadused, kui seda kasutatakse kõikjal planeedil.
Baari isolaator.png
1.2.2 Veekindlus
Kuna polüsiloksaani pind on metüülrühm, on see hüdrofoobne ja seda saab kasutada veekindlaks.
1.2.3 Elektrilised omadused
Süsinikuaatomite arv silikoonkummi molekulis on väiksem kui orgaanilises polümeeris, seega on selle kaarekindlus ja lekkekindlus väga head. Lisaks moodustab see isegi põletamisel isoleeriva räni, seega on sellel suurepärane elektriisolatsioon.
1.2.4 Ilmastikutaluvus
1.2.5 Püsideformatsioon
Silikoonkummil on paremad püsideformatsiooni omadused (püsiv pikenemine ja surveline jäävdeformatsioon) toatemperatuuril/kõrgel temperatuuril kui orgaanilistel polümeeridel.
2 Silikoonkummi klassifikatsioon
Vastavalt vulkaniseerimiseelsetele omadustele saab silikoonkummi jagada kahte tüüpi tahkeks ja vedelaks, vulkaniseerimismehhanismi järgi võib jagada kolmeks peroksiidvulkaniseerimiseks, liitmisreaktsiooni vulkaniseerimiseks ja kondensatsioonireaktsiooni vulkaniseerimiseks. Tahke ja vedela silikoonkummi erinevus seisneb polüsiloksaani molekulmassis. Tahket silikoonkummi saab vulkaniseerida, kasutades kas peroksiidi vulkaniseerimis- ja lisamisreaktsioone, mida tavaliselt tuntakse kõrge temperatuuriga vulkaniseeritud kummina (HTV) ja kuumvulkaniseeritud kummina (HCR) (vt tabel 5, 6). Kuigi liitmisreaktsiooniga vulkaniseeritud vedelat silikoonkummist materjali saab vulkaniseerida ka toatemperatuuril, nimetatakse seda erineva vormimise tõttu vedelaks silikoonkummiks (LSR), madala temperatuuriga vulkaniseeritud kummiks (LTV) ja kahekomponendiliseks toatemperatuuril vulkaniseeritud kummiks (RTV). meetodid ja vulkaniseeritud temperatuur. Polümeersolaatorite valmistamisel kasutatakse tavaliselt survevalu ja valamisvalu.
Ühekomponendiline kondensatsioonireaktsiooni tüüp (märja õhu vulkaniseerimine) silikoonkumm, mida saab kasutada hermeetiku ning elektri- ja elektroonikatoodete ehitamiseks, kasulik elektrienergia lahustiga lahjendamise vulkaniseeritud silikoonkummist katte kasutamisel toatemperatuuril, pihustades keraamika kaitsematerjalina isolaatorid.
Silikoonkumm polümeerisolaatoritele
Kasutamise järgi võib silikoonkummi jagada mitmeks tüübiks.
3.1 Alumiiniumhüdroksiidi sisaldav silikoonkumm
Hea lekkejälgede ja kaarekindlusega silikoonkummi saab saada suure täitekoguse alumiiniumhüdroksiidi (ATH) lisamisega. 50 massiosa alumiiniumhüdroksiidiga täidetud silikoonkummil on kvalifitseeritud lekkekindlus kõrgepingele (4,5 kV) ning sellel on hea kaarekindlus, ilmastikukindlus, soolapihustuskindlus ja happevihmakindlus, seda saab kasutada isolatsioonimaterjalina rasketes soolapihustustes. alad. Kuid selle silikoonkummi suure ATH-sisalduse tõttu on selle puudused kõrge viskoossus (plastsus), madal mehaaniline tugevus jne.
3.2 Silikoonkumm ilma alumiiniumhüdroksiidita
Sellistes piirkondades nagu Euroopa siseosa, kus soolapihustit ei esine, võib selle madala saastetaseme tõttu kasutada silikoonkummi, mis ei ole ATH-ga täidetud. Sel juhul, valides sobiva silikoonkummi, valge tahma pinnatöötluse, võib lisamine parandada ühendi lekkejälgede vastupidavust, et parandada selle hüdrofoobsust ja täita kõrgsurve lekkejälje takistuse nõudeid. Võrreldes ATH-d sisaldava silikoonkummiga, on sellel madalam viskoossus, paremad füüsikalised mehaanilised ja elektrilised omadused.
3.3 Väliskaabli tarvikud
Kuna tegemist on väliskaabli liitmikuga, peab see olema lekkejälgede suhtes vastupidav. Madala püsiva pikenemisomadustega materjale saab saada, kasutades reguleeritud ristseotud tihedusega polümeere kasutamiseks toodetes, mis kahanevad toatemperatuuril (madala temperatuuri kokkutõmbumine).
3.4 Sisekaablitarvikute jaoks
Kuna tegemist on siseruumides kasutatava kaabliliitmikuga, on soolapihustuse võimalus väike, mistõttu pole sageli vaja lekkejälje takistust. Toatemperatuuril kokkutõmbumisel (madala temperatuuri kokkutõmbumisel) on siiski vaja madalaid püsideformatsiooni karakteristikuid.
3.5 Katte pealekandmine
Kui tugevalt saastunud osa pihustatakse silikoonkummist kattega, võib see pikka aega säilitada hea hüdrofoobsuse. Isolaatoreid saab katta ka vastavalt saastetasemele, et saavutada jätkuva kasutamise ja kulude kokkuhoiu eesmärk. On teatatud, et räni-kummist isolaatorite hüdrofoobsust saab veelgi säilitada, kui need on kaetud. Praegu on kahte tüüpi kaetud isolaatoreid ja kummitüüpi isolaatoreid.
4 Lõppmärkused
Eespool on kirjeldatud polümeerisolaatorite silikoonkummist materjale. Praegu tegelevad ka erinevad teadusasutused ja tootjad pidevalt uuringuid ja katsetusi. Kui vastupidavuskatse suudab tõestada selle kõrget töökindlust, võib ennustada, et silikoonkummist isolaatorite kasutusala laieneb veelgi.