세라믹과 유리를 대체할 수 있는 고분자 재료 중 실리콘 고무는 1960년대부터 실질적인 성과를 거두며 여러 고분자 중 단연 돋보인다. 실리콘 고무 절연체는 세라믹 절연체보다 더 많은 장점이 있습니다. 첫째, 가볍고 작동이 쉽고 안전합니다. 또한 세라믹 절연체는 종종 단일 충격으로 인해 파손될 수 있습니다. 그리고 실리콘 고무 절연체는 차량이 전신주에 부딪힐 때와 같은 기계적 충격을 견딜 수 있습니다.
다른 폴리머 재료에도 위에서 설명한 장점이 있지만 실리콘 고무만 환경에 너무 많은 오염을 일으키지 않습니다. 고분자 절연체는 방수 처리되어 떨어지는 물방울로 인한 누출 및 표면 아크를 방지합니다. 실리콘 고무 절연체는 다른 고분자 절연체보다 내수성 회복이 빨라 열악한 환경에서도 오랫동안 사용할 수 있는 내구성이 뛰어난 소재입니다.
1. 실리콘 고무의 특성
1.1 실록산의 화학적 특성
1.1.1 화학적으로 안정적인 결합
실리콘 고무의 주사슬은 실록산(Si-O) 사슬로 구성되어 있습니다. 이 결합에 대한 Si와 O의 전기음성도는 각각 1.8과 3.5로 매우 상이하므로 도 1에 도시된 바와 같은 분극 구조를 갖는다. 1(생략)이 형성되어 이온 결합의 성질을 갖는다. 따라서 Si-O의 결합 에너지는 CC의 결합 에너지보다 높습니다(표 1 참조). 또한 ① 백본 이온 결합의 특성으로 인해 측쇄 메틸 CH의 이온 특성이 약화되어 다른 분자의 공격을 받기 쉽지 않으므로 화학적 안정성이 좋습니다. ② Si는 이중결합과 삼중결합을 형성하지 않기 때문에 주쇄 분해의 기점을 형성하기 어렵기 때문에(이 때문에 SI-C 결합은 상당히 안정하다), 이는 실리콘 고무의 주쇄로 이어지는 것이 보다 안정하다.
1.1.2 고 유연성 폴리머
실록산의 결합각(Si-O-Si)은 더 크고(130도{3}}도), 자유도는 유기고분자(CC, C: 110도)보다 높다. Si-O 결합 거리(1.64A)도 CC(1.5A)보다 큽니다. 즉, 고분자 분자 전체가 쉽게 움직입니다(변형하기 쉽습니다).
폴리실록산의 나선 구조로 인해 주쇄의 폴리실록산 결합은 이온 결합 인력으로 인해 안쪽으로, 외부는 측쇄 상호 작용이 약한 메틸기이므로 폴리실록산의 분자간 인력이 작아집니다.
1.2 실리콘 고무의 특성
섹션 1.1에 설명된 화학적 특성에 따르면 실리콘 고무는 다음과 같은 특성을 가지며 고전압 절연 상황에서 사용할 수 있습니다.
1.2.1 내열성 및 내한성
실리콘 고무의 높은 결합 에너지와 화학적 안정성으로 인해 내열성이 유기 폴리머보다 우수합니다. 또한 분자간 상호작용이 약하기 때문에 유리전이온도가 낮고 내한성이 좋다. 따라서 지구의 어느 곳에서나 그 특성이 변하지 않습니다.
1.2.2 방수
폴리실록산의 표면은 메틸기이기 때문에 소수성이므로 방수용으로 사용할 수 있습니다.
1.2.3 전기
실리콘 고무 분자의 탄소 원자 수가 유기 고분자보다 적기 때문에 내아크성 및 내누설성이 매우 우수합니다. 또한 연소에도 절연성 실리콘이 형성되어 전기절연성이 우수합니다. ,
png 막대 절연체
1.2.4 내후성
실록산의 결합 에너지는 자외선보다 높기 때문에 자외선에 의한 노화를 일으킬 가능성이 적습니다. 내오존 가속 노화 시험에서 유기 고분자는 몇 초에서 몇 시간 사이에 노화 및 균열로 인해 발생하며 실리콘 고무는 4주의 노화 후에도 강도가 약간 감소하고 균열이 발생하지 않았습니다. 즉, 내오존성이 좋다. 산성비는 PH가 약 5.6인 이온의 혼합물이며, 용액은 인공 산성비 시험(500회)에 사용되었다. 실리콘고무는 내약품성이 우수하지만 산성비나 기타 혼합물에 함유된 실리콘고무도 변화가 있을 수 있으나 효과가 크지 않아 걱정입니다.
1.2.5 영구 변형
상온/고온에서 실리콘 고무의 영구 변형 특성(영구 신도 및 압축 영구 변형)은 유기 고분자보다 우수합니다.
2 실리콘 고무의 분류
가황 전 실리콘 고무의 특성에 따라 고체 및 액체 2가지 유형으로 나눌 수 있으며 가황 메커니즘에 따라 과산화물 가황, 부가 반응 가황 및 축합 반응 가황 3가지 유형으로 나눌 수도 있습니다. 고체 실리콘 고무와 액체 실리콘 고무의 차이는 폴리실록산의 분자량에 있습니다. 고체 실리콘 고무는 과산화물 가황 및 첨가 반응 중 하나로 가황될 수 있으며 일반적으로 고온 가황 고무(HTV) 및 고온 가황 고무(HCR)라고 합니다. 부가 반응에 의해 가황된 액상 실리콘 고무 재료는 상온에서도 가황이 가능하지만 성형 방법과 가황 온도가 다르기 때문에 액상 실리콘 고무(LSR), 저온 가황 고무(LTV) 및 2액형 상온이라고 합니다. 가황 고무(RTV) 등. 고분자 절연체의 제조에는 일반적으로 사출 성형 및 주입 성형이 사용됩니다.
일액형 축합 반응형(습식 가황) 실리콘 고무는 세라믹 절연체의 보호 재료로 분무하여 밀봉제 및 전기 및 전자 제품, 전력 사용 시 유용한 용매 희석, 실온 가황 실리콘 고무 코팅을 구축하는 데 사용할 수 있습니다.
고분자 절연체용 실리콘 고무
실리콘 고무는 용도에 따라 여러 종류로 나눌 수 있습니다.
3.1 수산화알루미늄을 함유한 실리콘 고무
높은 충전량의 수산화알루미늄(ATH)을 첨가하여 내누설성, 내아크성이 우수한 실리콘 고무를 얻을 수 있습니다. 50질량의 수산화알루미늄으로 채워진 실리콘 고무는 고전압(4.5kV) 누설 자취에 대한 내성을 가지며 내아크성, 내후성, 염수 분무 내성 및 산성비 내성이 우수하여 다음 지역의 절연체 재료로 사용할 수 있습니다. 무거운 소금 스프레이. 그러나 이 실리콘 고무는 고충전 ATH이기 때문에 고점도(플라스틱), 낮은 기계적 강도 등의 단점이 있습니다.
3.2 수산화알루미늄이 없는 실리콘 고무
염수 분무가 없는 내륙 유럽과 같은 지역에서는 오염 수준이 낮기 때문에 ATH가 없는 실리콘 고무를 사용할 수 있습니다. 이 경우 적절한 실리콘 고무, 화이트 카본 블랙 표면 처리를 선택하여 화합물 에이전트의 누출 저항 흔적을 개선하여 소수성을 향상시키고 고전압 누출 저항 흔적 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다. ATH 함유 실리콘 고무에 비해 점도가 낮고 물리적 및 기계적 특성 및 전기적 특성이 우수합니다.
3.3 실외 케이블 액세서리
옥외용 케이블 액세서리이므로 누설에 대한 추적 저항이 있어야 합니다. 상온에서 수축하는 제품(극저온 수축)에 가교 밀도가 조정된 폴리머를 사용하여 영구 신율이 낮은 재료를 얻을 수 있습니다.
3.4 실내 케이블 액세서리용
실내용 케이블 피팅이므로 염수 분무의 영향을 거의 받지 않으므로 누설 자취 저항이 필요하지 않은 경우가 많습니다. 상온 수축(극저온 수축)이 사용되는 경우에도 낮은 영구 변형 특성이 필요합니다.
3.5 코팅 적용
실리콘 고무 코팅의 오염이 심한 부분에 분사하면 좋은 소수성을 오랫동안 유지할 수 있습니다. 절연체는 또한 지속적인 사용 및 비용 절감의 목적을 달성하기 위해 오염 수준에 따라 코팅할 수 있습니다. 실리콘 고무 절연체를 코팅하면 절연체의 소수성을 더욱 보존할 수 있다는 보고가 있습니다. 현재 코팅 절연체와 고무 절연체의 두 가지 유형이 있습니다.