绝缘硅橡胶的研究进展分

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1、绝缘硅橡胶的研究进展（高分子08-10802030115李园园）摘耍：介绍了硅橡胶绝缘性及其相关方向的研究进展，综述了提高硅橡胶绝缘性能的主要途径和方法，指出了提高硅橡胶札I关性能的发展方向级应用前景。关键词：硅橡胶绝缘性耐热性硅橡胶的分子主链为硅氧链，硅原子上连接右一个或两个冇机基团，其分子结构通式为⑴R/1Si—1P0”1ii—0」》丿—Si1n»从分子结构可以看出硅橡胶绝缘具有很高的耐热性、优异的耐寒性、优良的电绝缘性能、良好的耐老化性能、优异的耐油性能，并月•无毒无臭,是优良的环保材料。它非常适合

2、用作电气电工行业的有机绝缘材料，近年來已在电气绝缘系统中得到越來越广泛的应用。国内外大多数复合绝缘子生产厂家均采用填充有较多氢氧化铝（AI2O3•3吐0）的甲基乙烯基硅橡胶（即高温硫化硅橡胶）作为户外绝缘材料，还有如用作复合避雷器、断路器、变压器、高压开关和穿墙套管等的外套绝缘材料等。据不完全统计，至2001年我国在高压线路上运行的硅橡胶复合绝缘子已达190万支，而且用量每年以25%以上的速度在增长。大大地促进了电力工业的发展，捉高了用电安全性，具有社会和经济的双重效益⑵。1硅橡胶的分类按各种侧基官能团与

3、硅原了相连方式分类，硅橡胶包括：卬基硅橡胶（原材料牛产产品）、甲基乙烯基硅橡胶（综合应用，压缩性能良好）、苯基甲基乙烯基硅橡胶（低温，热辐射稳定性良好）和三氟丙基甲基乙烯基硅橡胶（化工合成，温度范围为・62〜191°C）⑶。硅橡胶根据英硫化温度、硫化反应可分为图1所示的儿种类型⑷。为了适应特殊的用途，需要具冇特种性能的硅橡胶。具有特种性能的硅橡胶主要通过加入某种特殊功能的添加剂、硅橡胶共混改性和硅橡胶共聚改性等方法来制备。具有特种性能的硅橡胶种类较多，根据所要求的特殊用途分为：阻燃硅橡胶、耐热硅橡胶、阻尼

4、硅橡胶、导热硅橡胶、导电硅橡胶、绝缘硅橡胶、屏蔽性硅橡胶、海绵硅橡胶、耐油硅橡胶等。本文重点介绍绝缘硅橡胶国内外研究进展，并对冃前存在的问题与未来的发展方向捉出了一些看法。2耐热绝缘硅橡胶0前广泛使用的绝缘材料主要是聚氯乙烯和XLPE等，但不能适应在高温环境屮正常工作，随着电缆行业的发展与需求，耐热绝缘硅橡胶应运而生。硅橡胶冇优良的绝缘性，硅橡胶中聚硅氧烷有机基团分解后，残存的小分子二氧化硅可保持其电绝缘性能。此外，硅橡胶分子结构中碳原子少，而且在不采用炭黑作填料的条件下，通常电弧放电时不易发生焦烧，在高

5、电压场合使用时十分可靠，其体积电阻率为10%m左右，浸入水中也具有良好的电绝缘性能；硅橡胶还具有优良的抗电弧性，介电损耗小，其介电性能在很宽温度范围内不变。黄文润⑸研究结果表明通过大用量添加氢氧化铝粉末可提高硅橡胶电性能。硅橡胶的Si-0键键能比一般橡胶的C-C键键能高，这就决定了聚硅氧烷具冇优异的耐热稳定性。硅橡胶可在-100^250下t期使用，其生胶的耐热性能要比其他合成橡胶优异得多，即使在配方设计时对耐热性不做专门考虑，其硫化胶通常也可耐180〜200的高温⑹。肖建斌研究了纳米氧化钟用量对耐油硅橡胶

6、耐热性能的影响⑺，结果表明，加入纳米氧化肺能提高硅橡胶的热降解温度;随纳米氧化钟用量的增加，硅橡胶硫化胶力学性能变化不大,但能明显改善耐热性能和高温下的耐油性能，说明纳米氧化肺对硅橡胶具有热稳定防护作用。章基凯、罗洪坚罔等人通过加入新研制的SAG-1苯甲基硅油作为硅橡胶密封剂的增塑剂；用109二甲基二苯基室温硫化硅橡胶代替二甲基室温硫化硅橡胶作为密封剂的主体材料；用801CT冇机硅耐热添加剂分别添加到室温、低温和高温硫化硅橡胶混炼胶屮。这些手段都能不同程度地提高硅橡胶耐热抗氧化性能，并已得到应用。3导热绝

7、缘硅橡胶由于集成技术和组装技术的迅速发展，电子元件、逻辑电路的体积成千成万倍地缩小，对材料的散热性提出了更高的耍求。具冇良好导热性能的金属及其氧化物由于电绝缘性、耐化学腐蚀性及成型工艺性能较差，难以适应实际的使用要求。因此，新型的高导热绝缘材料■硅橡胶成为冃前的一个研究执占。潘大遍爸等以聚二rp基硅氧烷为基础胶，以氮化硅、氮化铝和A12O3为导热填料，制备了填充型双组分室温硫化导热硅橡胶。研究表明，当填料的总体积分数为45%时，对于氮化硅氧化铝填充体系，随着体系屮氧化铝体积分数的增加，导热硅橡胶的热导率先

8、升后降，拉伸强度先增后减，而断裂伸长率则呈逐渐升高的趋势，基料的黏度先减后增。唐明明等【⑼研究了AI2O3的表而处理及粒子尺寸对丁苯橡胶(SBR)导热橡胶性能的影响。结果表明，随着微米AI2O3填充份数的增加,SBR的导热系数增大，但其加工性能和机械性能下降，使用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂处理后的微米A12O3填充剂对导热橡胶的影响不显著，相同填充量下，采用纳米A12O3填充比用微米A12O3填充的导热橡胶具有更好的导热性能和机