硅橡胶在输电线路绝缘子中的应用

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1、硅橡胶在输电线路绝缘子中的应用摘要：硅橡胶是自20世纪中叶起逐渐投入工程应用的有机合成材料，其独特的化学结构，优异的耐热性能及电性能使其在电力设备电气绝缘中得到了广泛应用和进一步发展。本文对硅橡胶材料的性能以及输电线路绝缘子的基本情况进行概略说明，着重叙述硅橡胶绝缘子体现在高压输电线路中的特有性能及其实际应用中应注意的问题，并简述对硅橡胶绝缘子的现存不足及未来展望。关键词：硅橡胶绝缘子憎水性耐污闪老化一、硅橡胶概述硅橡胶(Siliconerubber)，由二甲基硅氧烷及其它有机硅单体聚合而成。Si-C键键能高达426kJ

2、/mol，它没有双键，有优异的耐老化性。硅橡胶突出的性能是使用温度宽广，能在-60℃（或更低的温度）至+250℃（或更高的温度）下长期使用。但硅橡胶的抗张强度和抗撕裂强度等机械性能较差，在常温下其物理机械性能不及大多数合成橡胶，且除腈硅、氟硅橡胶外，一般的硅橡胶耐油、耐溶剂性能欠佳，故硅橡胶不宜用于普通条件的场合，但非常适用于许多特定的场合。1、室温硫化硅橡胶(RTV)室温硫化硅橡胶是指不需加热在室温下即可硫化的一类硅橡胶。室温硫化硅橡胶是一种端基含有羟基（或乙酰氧基）的硅橡胶，分子量较低，通常为粘稠状的流体。这类橡胶中

3、加入适量补强填充剂、硫化剂和催化剂（或受空气中的水分作用）后即可在室温下硫化而成弹性体。硫化完全之后在耐热性、耐寒性、介电性能等方面都很好，唯其机械强度较低些，可用于浇铸和涂敷胶料。室温硫化硅橡胶可分为单组份型和双组份型两种。　　双组份型室温硫化硅橡胶是由含端羟基的硅橡胶和补强填充剂、硫化剂等配合而成，使用时再添加催化剂。硫化时即在催化剂的作用下，使含端羟基的硅橡胶与硫化剂之间发生脱醇缩合反应而形成交联结构。改变硫化剂和催化剂的用量，即可调节硫化速度，一般用量大时，硫化速度快，反之则慢。在硫化过程中，生成的醇类物质逐渐从

4、硫化胶中扩散逸出。　　单组份型室温硫化硅橡胶，是由端基含有乙酰氧基的硅橡胶与补强填充剂以及其它助剂配合而成，使用时不需添加催化剂，从密封包装中取出后与空气中的水分作用即可硫化成为弹性体。此种硅橡胶对金属、玻璃和塑料等都有很好的粘合力，其缺点是硫化过程中伴有醋酸生成，虽能从硫化胶中扩散逸出，但对接触物体，特别是对金属有腐蚀作用。2、高温硫化硅橡胶(HTV)高温硫化硅橡胶是高分子量（一般为40～80万）的聚有机硅氧烷加入补强填料和其它各种添加剂，采用有机过氧化物为硫化剂，经加压成型（模压、挤压、压延）或注射成型，并在高温下交

5、链成橡皮。高温硫化硅橡胶的硫化一般分为两个阶段进行，第一阶段是将硅生胶、补强剂、添加剂、硫化剂和结构控制剂进行混炼，然后将混炼料在金属模具中加压加热成型和硫化。第二阶段是将硅橡皮从模具中取出后，放入烘箱内，于200～250℃下烘数小时至24小时，使橡皮进一步硫化，同时使有机过氧化物分解挥发。硅橡胶主链上的侧基可以是甲基、乙基、乙烯基、苯基、三氟丙基等。最常用的是甲基,也可引入其它基团以改善加工性能和其它性能。因此，根据侧基基团和胶料配方的不同，可以得到各种不同用途的硅橡胶。二、绝缘子概述绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在

6、架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成。绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用，即支撑导线和防止电流回地，这两个作用必须得到保证，绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。绝缘子按照制造材质一般分为玻璃绝缘子、陶瓷绝缘子和有机复合绝缘子，其中有机复合绝缘子早期材质主要为环氧树脂、乙丙橡胶等。20世纪70年代，高温硫化硅

7、橡胶绝缘子问世，与传统的瓷、玻璃绝缘子相比，硅橡胶绝缘子具有重量轻、强度高、耐污闪能力强、制造维护方便等优点。在此后的数十年时间里，硅橡胶绝缘子在世界范围内得到了大规模的应用。三、硅橡胶绝缘子的性能1、憎水性硅橡胶体系不显极性，当极性的水滴和雾珠落在硅橡胶表面时，材料表面对水具有诱导力和色散力，使其散落在表面不至滚落。因为液体内部水分子比外部空气对表层水分子吸引力大得多，使绝大部分雾珠和雨滴都以球状存在，如果雾珠和雨滴不断增大,将在硅橡胶斜面下滑力作用下滚落，使材料表现憎水性。2、憎水迁移性在高压线路中使用的瓷绝缘子和玻

8、璃绝缘子都不具有憎水性，当污秽物落在绝缘子表面，在潮湿条件下这些绝缘子表面极易发生导电而引发事故。大部分有机绝缘子虽然有较好的憎水性，但在表面染污后，一旦表面湿润就会丧失憎水性。硅橡胶不仅具有憎水性，更重要的是它还具有憎水迁移性，在染污情况下，能将憎水性迁移给表面的污秽物，使绝缘子表面仍能保持良好的憎水性，更能适应在