
セラミックスやガラスに代わる高分子材料の中で、シリコーンゴムは1960年代から実用化され、数ある高分子の中でも際立っています。 シリコーンゴム絶縁体は、セラミック絶縁体よりも多くの利点があります。 まず、軽くて操作が簡単で安全です。 さらに、セラミック絶縁体は、1 回の衝撃で破損することがよくあります。 また、シリコンゴムの絶縁体は、車両が電柱に衝突したときなどの機械的衝撃に耐えることができます。
他のポリマー材料にも上記の利点がありますが、シリコーンゴムだけが環境をあまり汚染しません。 ポリマー絶縁体は防水性があり、落下する水滴による漏れや表面アーク放電を防ぎます。 シリコーンゴム絶縁体は、他のポリマー絶縁体に比べて耐水性の回復が早いため、過酷な環境下でも長期間使用できる耐久性のある素材です。
1. シリコーンゴムの特徴
1.1 シロキサンの化学的性質
1.1.1 化学的に安定な結合
シリコーンゴムの主鎖は、シロキサン(Si-O)鎖で構成されています。 この結合におけるSiとOの電気陰性度は、それぞれ1.8と3.5と大きく異なるため、図2に示すような分極構造が得られる。 1(省略)が形成され、イオン結合の性質を有する。 したがって、Si-O の結合エネルギーは CC の結合エネルギーよりも高くなります (表 1 を参照)。 さらに、①主鎖イオン結合の性質により、側鎖メチルCHのイオン特性が弱まり、他の分子による攻撃を受けにくいため、化学的安定性が良好です。 ②Siは二重結合や三重結合を形成しないため、主鎖分解の起点が形成されにくく(このためSI-C結合は安定)、シリコーンゴムの主鎖がより安定します。
1.1.2 高柔軟性ポリマー
シロキサンの結合角 (Si-O-Si) は大きく (130 度 -160 度)、自由度は有機ポリマー (CC、C: 110 度) よりも高くなります。 Si-O 結合距離 (1.64A) も CC の結合距離 (1.5A) よりも大きい。 つまり、ポリマー分子は全体として動きやすい(変形しやすい)。
ポリシロキサンのらせん構造により、主鎖のポリシロキサン結合はイオン結合の引力により内側に、外側は側鎖相互作用の弱いメチル基となるため、ポリシロキサンの分子間引力が小さくなります。
1.2 シリコーンゴムの特徴
1.1節で説明した化学的特性によると、シリコーンゴムは次の特性を持ち、高電圧絶縁の状況で使用できます。
1.2.1 耐熱・耐寒性
シリコーンゴムの高い結合エネルギーと化学的安定性により、その耐熱性は有機ポリマーよりも優れています。 また、分子間の相互作用が弱いため、ガラス転移温度が低く、耐寒性に優れています。 そのため、地球上のどこで使用してもその特性は変わりません。

1.2.2 防水
ポリシロキサンは表面がメチル基のため疎水性があり、防水用途に使用できます。
1.2.3 電気
シリコーンゴム分子の炭素原子数は有機ポリマーよりも少ないため、耐アーク性と耐漏れ性が非常に優れています。 また、燃焼しても絶縁性のシリコンを形成するため、電気絶縁性に優れています。 、
pngロッド絶縁体
1.2.4 耐候性
シロキサンの結合エネルギーは紫外線よりも高いため、紫外線による劣化が起こりにくいです。 耐オゾン促進劣化試験では、有機ポリマーは数秒から数時間で劣化し、ひび割れが発生し、シリコーンゴムは4週間の熟成後でもわずかに強度が低下するだけで、ひび割れは発生しませんでした。耐オゾン性は良好です。 酸性雨はPHが約5.6のイオンの混合物で、その溶液を人工酸性雨試験(500回)に使用しました。 シリコーンゴムは耐薬品性に優れていますが、酸性雨やその他の混合物中のシリコーンゴムも異なる変化をもたらす可能性がありますが、その効果は大きくないのではないかと心配しています.
1.2.5 永久変形
シリコーンゴムの常温・高温での永久変形特性(永久伸び、圧縮永久変形)は、有機高分子に比べ優れています。
2 シリコーンゴムの分類
加硫前のシリコーンゴムの特性により、固体と液体の2つのタイプに分けることができ、加硫メカニズムによって過酸化物加硫、付加反応加硫、縮合反応加硫の3つのタイプに分けることもできます。 固体と液体のシリコーンゴムの違いは、ポリシロキサンの分子量にあります。 固体シリコーンゴムは、過酸化物加硫および付加反応のいずれかで加硫することができ、一般に高温加硫ゴム (HTV) および熱加硫ゴム (HCR) と呼ばれます。 付加反応により加硫された液状シリコーンゴム材料も室温で加硫できますが、成形方法と加硫温度が異なるため、液状シリコーンゴム(LSR)、低温加硫ゴム(LTV)および二液室温加硫ゴムと呼ばれます。加硫ゴム(RTV)など。 ポリマー絶縁体の製造には、通常、射出成形と注入成形が使用されます。
一液縮合反応型(湿式空気加硫)シリコーンゴムで、建築用シーリング材や電気・電子製品、電力用途での溶剤希釈、常温加硫シリコーンゴムコーティング、セラミック絶縁体の保護材としてスプレー塗布で使用できます。
高分子絶縁用シリコーンゴム
シリコーンゴムは用途によっていくつかの種類に分けることができます。
3.1 水酸化アルミニウム含有シリコーンゴム
水酸化アルミニウム(ATH)を高充填することにより、耐リーク性、耐アーク性に優れたシリコーンゴムが得られます。 50 質量の水酸化アルミニウムを充填したシリコーン ゴムは、高電圧 (4.5kV) 漏電トレースに対する耐性が認定されており、耐アーク性、耐候性、耐塩水噴霧性、耐酸性雨性に優れており、次の領域で絶縁体材料として使用できます。激しい塩水しぶき。 ただし、このシリコーンゴムは高充填ATHであるため、粘度が高く(可塑性)、機械的強度が低い等の欠点があります。
3.2 水酸化アルミニウムを含まないシリコーンゴム
ヨーロッパ内陸部など塩水噴霧のない地域では、汚染度が低いため、ATHを含まないシリコーンゴムを使用できます。 この場合、適切なシリコーンゴム、ホワイトカーボンブラックの表面処理を選択することにより、配合剤の漏れ抵抗トレースを改善して疎水性を向上させ、高電圧漏れ抵抗トレース要件を満たすことができます。 ATH含有シリコーンゴムと比較して、粘度が低く、物理的および機械的特性と電気的特性が優れています。
3.3 屋外ケーブル付属品
これは屋外用ケーブル アクセサリであるため、漏れに対する耐トレース性が必要です。 室温で収縮する製品(極低温収縮)に対して、架橋密度を調整したポリマーを使用することで、永久伸びの低い材料を得ることができます。
3.4 屋内ケーブル アクセサリの場合
屋内用のケーブル継手のため、塩水噴霧の影響を受けにくいため、耐漏電トレース性が求められない場合が多いです。 室温での収縮(極低温収縮)を利用する場合でも、低い永久変形特性が必要です。
3.5 コーティング用途
シリコーンゴムコーティングの汚れのひどい部分にスプレーすれば、良好な疎水性を長期間維持できます。 絶縁体は、継続的な使用とコスト削減の目的を達成するために、汚染レベルに応じてコーティングすることもできます。 シリコーンゴム絶縁体をコーティングすると、絶縁体の疎水性をさらに維持できることが報告されています。 現在、被覆絶縁体とゴム絶縁体の2種類があります。




