절연체가 실리콘 고무를 사용하는 이유는 무엇입니까?

다른 폴리머 재료에도 위에서 설명한 장점이 있지만 실리콘 고무만이 환경에 너무 많은 오염을 일으키지 않습니다. 고분자 절연체는 방수성이 있어 떨어지는 물방울로 인한 누수나 표면 아크가 없습니다. 실리콘 고무 절연체는 다른 고분자 절연체보다 빠르게 내수성을 회복하여 가혹한 환경에서도 장기간 사용할 수 있는 내구성이 뛰어난 소재입니다.

1. 실리콘 고무의 특성

1.1 실록산의 화학적 특성

1.1.1 화학적 성질이 안정된 화학결합

실리콘 고무의 주 사슬은 실록산(Si-O) 사슬로 구성됩니다. 이 결합에서 Si와 O의 전기음성도는 각각 1.8과 3.5로 매우 다르기 때문에 도 1과 같은 분극 구조가 형성된다. 1(생략)이 형성되어 이온 결합의 성질을 갖는다. 따라서 Si-O의 결합 에너지는 CC보다 높다(표 1 참조). 또한 주쇄 이온결합의 성질로 인해 측쇄 메틸 CH의 이온 성질이 약해지고 다른 분자의 공격을 받기 쉽지 않아 화학적 안정성이 좋다. ② Si는 이중 및 삼중 결합을 형성하지 않기 때문에 주쇄 분해의 시작점을 형성하기 어렵고(이 때문에 Si-C 결합은 상당히 안정적임) 실리콘 고무의 주쇄가 더 안정하게 됩니다. .

1.1.2 고유연성 폴리머

실록산은 큰 결합각(Si-O-Si)(130°-160°)과 유기 고분자(CC, C: 110°)보다 높은 자유도를 가지고 있습니다. Si-O 결합 거리(1.64A)도 CC(1.5A)보다 큽니다. 즉, 고분자 분자는 전체적으로 쉽게(쉽게 변형) 움직입니다.

(3) 나선형 구조(도 2(생략))

폴리실록산의 나선형 구조로 인해 주쇄의 실록산 결합은 이온 결합으로 인해 안쪽으로 중력이 작용하고 측면은 측쇄 상호 작용이 약한 메틸기이므로 폴리실록산 분자간 중력이 작아집니다.

1.2 실리콘 고무의 특성

섹션 1.1에 설명된 화학적 특성에 따르면 실리콘 고무는 다음과 같은 특성을 가지며 고전압 절연에 사용할 수 있습니다.

1.2.1 내열성 및 내한성

실리콘 고무의 높은 결합 에너지와 화학적 안정성 때문에 유기 폴리머보다 내열성이 우수합니다. 또한 분자간 상호작용이 약하여 유리전이온도가 낮고 내한성이 좋다. 결과적으로 그 속성은 지구상 어디에서나 사용될 때 변경되지 않습니다.

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1.2.2 내수성

폴리실록산의 표면은 메틸기이므로 소수성이고 방수용으로 사용할 수 있습니다.

1.2.3 전기적 특성

실리콘 고무 분자의 탄소 원자 수는 유기 고분자보다 적기 때문에 아크 저항과 누설 저항이 매우 좋습니다. 또한 불에 타도 절연성 실리콘을 형성하므로 전기 절연성이 우수합니다.

1.2.4 내후성

1.2.5 영구 변형

실리콘 고무는 유기 폴리머보다 상온/고온에서 영구 변형 특성(영구 신장 및 압축 영구 변형)이 우수합니다.

2 실리콘 고무의 분류

가황 전 특성에 따라 실리콘 고무는 고체 및 액체 두 가지 유형으로 나눌 수 있으며 가황 메커니즘에 따라 과산화물 가황, 부가 반응 가황 및 축합 반응 가황 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다. 고체와 액체 실리콘 고무의 차이는 폴리실록산의 분자량입니다. 고체 실리콘 고무는 일반적으로 고온 가황 고무(HTV) 및 고온 가황 고무(HCR)로 알려진 과산화물 가황 및 부가 반응 중 하나를 사용하여 가황될 수 있습니다(표 5, 6 참조). 부가 반응에 의해 가황된 액상 실리콘 고무 재료는 상온에서도 가황될 수 있지만 성형이 다르기 때문에 액상 실리콘 고무(LSR), 저온 가황 고무(LTV) 및 2액형 상온 가황 고무(RTV)라고 합니다. 방법 및 가황 온도. 폴리머 절연체의 제조에는 일반적으로 사출 성형과 주입 성형이 사용됩니다.

일액형 축합반응형(습식공기가황) 실리콘고무는 실란트 및 전기전자제품의 건축용으로 사용가능하며 세라믹보호재로 분사하여 상온에서 전력용제희석가황 실리콘고무코팅에 유용함 절연체.

고분자 절연체용 실리콘 고무

실리콘 고무의 용도에 따라 여러 종류로 나눌 수 있습니다.

3.1 수산화알루미늄 함유 실리콘 고무

수산화알루미늄(ATH) 충전량을 많이 첨가하면 누전 저항성과 내아크성이 우수한 실리콘 고무를 얻을 수 있습니다. 수산화알루미늄을 50질량부 충전한 실리콘 고무는 고전압(4.5kV)에 대한 누설 흔적 저항성을 갖고 있으며 내아크성, 내후성, 내염수 분무성 및 산성비 저항성이 우수하여 심한 염수 분무에서 절연 재료로 사용할 수 있습니다. 지역. 그러나 이 실리콘 고무는 충진 ATH가 높기 때문에 점도(가소성)가 높고 기계적 강도가 낮은 등의 단점이 있습니다.

3.2 수산화알루미늄이 없는 실리콘 고무

유럽 ​​내륙과 같이 염수 분무가 없는 지역에서는 오염도가 낮기 때문에 ATH를 충전하지 않은 실리콘 고무를 사용할 수 있습니다. 이 경우 적절한 실리콘 고무, 화이트 카본 블랙 표면 처리를 선택하여 화합물의 누설 흔적 저항을 개선하여 소수성을 개선하고 고압 누설 흔적 저항 요구 사항을 충족할 수 있습니다. ATH를 함유한 실리콘 고무에 비해 점도가 낮고 물리적 기계적 특성과 전기적 특성이 우수합니다.

3.3 실외 케이블 액세서리

실외용 케이블 피팅이므로 누수 흔적에 강해야 합니다. 상온에서 수축(저온 수축)하는 제품에 사용하기 위해 가교 밀도를 조정한 폴리머를 사용하여 영구 신장 특성이 낮은 재료를 얻을 수 있습니다.

3.4 실내용 케이블 액세서리용

실내 케이블 피팅이기 때문에 염수 분무의 영향을 받을 가능성이 적기 때문에 누설 흔적 저항 성능을 가질 필요가 없는 경우가 많습니다. 상온수축(저온수축)용으로 사용할 경우에는 여전히 낮은 영구변형 특성을 가질 필요가 있다.

3.5 코팅의 적용

오염이 심한 부분에 실리콘 고무 코팅을 해주면 오랫동안 좋은 소수성을 유지할 수 있습니다. 절연체는 또한 오염 수준에 따라 코팅되어 지속적인 사용과 비용 절감의 목적을 달성할 수 있습니다. 실리콘-고무 절연체의 소수성을 코팅하면 더 유지될 수 있다는 보고가 있다. 현재 두 가지 유형의 코팅 절연체와 고무 유형 절연체가 있습니다.

4 맺음말

고분자 절연체용 실리콘 고무 재료는 위에 설명되어 있습니다. 현재 다양한 연구 기관 및 제조업체에서도 지속적으로 연구 및 테스트를 수행하고 있습니다. 내구성 시험에서 높은 신뢰성이 입증되면 실리콘 고무 절연체의 적용이 더욱 확대될 것으로 예측할 수 있습니다.