Di antara bahan polimer yang dapat menggantikan keramik dan kaca, karet silikon memiliki pencapaian praktis sejak tahun 1960-an dan menonjol di antara beberapa polimer. Isolator karet silikon memiliki keunggulan lebih dari isolator keramik. Pertama, ringan, mudah dioperasikan dan aman. Selain itu, isolator keramik sering mengalami kerusakan, yang dapat disebabkan oleh satu benturan. Dan isolator karet silikon dapat menahan guncangan mekanis, seperti saat kendaraan menabrak tiang telepon.
Meskipun bahan polimer lain juga memiliki kelebihan yang dijelaskan di atas, tetapi hanya karet silikon yang tidak akan terlalu banyak mencemari lingkungan. Isolator polimer tahan air, mencegah kebocoran dan lengkungan permukaan dari tetesan air yang jatuh. Isolator karet silikon memulihkan ketahanan air lebih cepat daripada isolator polimer lainnya, sehingga merupakan bahan tahan lama yang dapat digunakan di lingkungan yang keras untuk waktu yang lama.
1. Karakteristik karet silikon
1.1 Karakteristik kimia siloksan
1.1.1 Ikatan yang stabil secara kimia
Rantai utama karet silikon terdiri dari rantai siloksan (Si-O). Karena keelektronegatifan Si dan O pada ikatan ini masing-masing adalah 1,8 dan 3,5, yang sangat berbeda, struktur polarisasi seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 1 (dihilangkan) terbentuk, yang memiliki sifat ikatan ion. Dengan demikian, energi ikatan Si-O lebih tinggi daripada CC (lihat Tabel 1). Selain itu, karena sifat ikatan ion tulang punggung, sifat ionik metil CH rantai samping melemah, yang tidak mudah diserang oleh molekul lain, sehingga stabilitas kimianya baik; Karena Si tidak akan membentuk ikatan rangkap dan ikatan rangkap tiga, sehingga sulit untuk membentuk titik awal dekomposisi tulang punggung (karena alasan ini ikatan SI-C cukup stabil), yang menyebabkan tulang punggung karet silikon lebih stabil.
1.1.2 Polimer dengan fleksibilitas tinggi
Sudut ikatan (Si-O-Si) siloksan lebih besar (130 derajat -160 derajat ), dan derajat bebasnya lebih tinggi dari polimer organik (CC, C: 110 derajat ). Jarak ikatan Si-O (1,64A) juga lebih besar dari CC (1,5A). Dengan kata lain, molekul polimer secara keseluruhan mudah bergerak (mudah berubah bentuk).
Karena struktur heliks polisiloksan, ikatan polisiloksan pada rantai utama adalah ke dalam karena daya tarik ikatan ion, dan bagian luar adalah gugus metil dengan interaksi rantai samping yang lemah, sehingga gaya tarik antarmolekul polisiloksan menjadi kecil.
1.2 Karakteristik karet silikon
Menurut karakteristik kimia yang dijelaskan dalam Bagian 1.1, karet silikon memiliki karakteristik berikut, yang dapat digunakan dalam situasi insulasi tegangan tinggi.
1.2.1 Tahan panas dan dingin
Karena energi ikatan yang tinggi dan stabilitas kimia karet silikon, ketahanan panasnya lebih baik daripada polimer organik. Selain itu, karena interaksi antar molekul yang lemah, suhu transisi gelas rendah dan ketahanan dinginnya bagus. Oleh karena itu, karakteristiknya tidak akan berubah ketika digunakan di bagian bumi mana pun.
1.2.2 tahan air
Karena permukaan polisiloksan merupakan gugus metil, sehingga bersifat hidrofobik, sehingga dapat digunakan untuk waterproofing.
1.2.3 listrik
Jumlah atom karbon dalam molekul karet silikon lebih sedikit daripada polimer organik, sehingga ketahanan busur dan ketahanan bocornya sangat baik. Selain itu, pembakaran yang merata juga akan membentuk isolasi silikon, sehingga isolasi listriknya sangat baik. ,
isolator batang png
1.2.4 Tahan cuaca
Karena energi ikatan siloksan lebih tinggi daripada sinar ultraviolet, kemungkinan kecil menyebabkan penuaan akibat sinar ultraviolet. Dalam uji penuaan dipercepat ketahanan ozon, polimer organik dalam beberapa detik hingga beberapa jam akan menjadi karena penuaan dan retak, dan karet silikon bahkan setelah 4 minggu penuaan hanya sedikit menurun kekuatannya, dan tidak menghasilkan retak, yaitu, ketahanan ozon baik. Hujan asam adalah campuran ion dengan PH sekitar 5,6, dan larutan tersebut digunakan dalam uji hujan asam buatan (500 kali). Karet silikon memiliki ketahanan yang sangat baik terhadap bahan kimia, meskipun karet silikon dalam hujan asam dan campuran lainnya mungkin juga memiliki perubahan yang berbeda, tetapi saya khawatir efeknya tidak besar.
1.2.5 Deformasi permanen
Sifat deformasi permanen (pemanjangan permanen dan deformasi permanen tekan) karet silikon pada suhu kamar/suhu tinggi lebih baik dibandingkan dengan polimer organik.
2 Klasifikasi karet silikon
Menurut karakteristik karet silikon sebelum vulkanisasi dapat dibagi menjadi dua jenis padat dan cair, juga dapat dibagi menjadi vulkanisasi peroksida, vulkanisasi reaksi penambahan dan vulkanisasi reaksi kondensasi tiga jenis sesuai dengan mekanisme vulkanisasi. Perbedaan antara karet silikon padat dan cair terletak pada berat molekul polisiloksan. Karet silikon padat dapat divulkanisir dengan salah satu dari vulkanisasi peroksida dan reaksi adisi dan biasanya disebut sebagai karet vulkanisir suhu tinggi (HTV) dan karet vulkanisir panas (HCR). Meskipun bahan karet silikon cair divulkanisir dengan reaksi adisi juga dapat divulkanisir pada suhu kamar, tetapi karena metode pencetakan dan suhu vulkanisasi berbeda dan disebut karet silikon cair (LSR), karet vulkanisir suhu rendah (LTV) dan suhu kamar dua komponen karet vulkanisir (RTV), dll. Dalam pembuatan isolator polimer, cetakan injeksi dan cetakan tuang biasanya digunakan.
Salah satu komponen jenis reaksi kondensasi (udara basah divulkanisir) karet silikon, dapat digunakan untuk membangun sealant dan produk listrik dan elektronik, pengenceran pelarut yang berguna dalam penggunaan daya, lapisan karet silikon vulkanisir suhu kamar, dengan penyemprotan sebagai bahan pelindung untuk isolator keramik.
Karet silikon untuk isolator polimer
Karet silikon dapat dibagi menjadi beberapa jenis sesuai dengan penggunaannya.
3.1 Karet silikon yang mengandung aluminium hidroksida
Karet silikon dengan ketahanan bocor dan ketahanan busur yang baik dapat diperoleh dengan menambahkan jumlah pengisian aluminium hidroksida (ATH) yang tinggi. Karet silikon yang diisi dengan 50 massa aluminium hidroksida memiliki ketahanan yang memenuhi syarat terhadap jejak kebocoran tegangan tinggi (4,5kV), dan memiliki ketahanan busur yang baik, tahan cuaca, tahan semprotan garam dan tahan hujan asam, dapat digunakan sebagai bahan isolator di bidang semprotan garam berat. Namun, karena karet silikon ini mengandung ATH yang tinggi, maka kerugiannya adalah viskositas tinggi (plastik), kekuatan mekanik rendah, dll.
3.2 Karet silikon tanpa aluminium hidroksida
Di daerah-daerah seperti daratan Eropa di mana tidak ada semprotan garam, karet silikon tanpa ATH dapat digunakan karena tingkat polusinya yang rendah. Pada kesempatan ini, dengan memilih karet silikon yang sesuai, perawatan permukaan karbon hitam putih, menambahkan dapat meningkatkan jejak ketahanan kebocoran dari agen senyawa untuk meningkatkan hidrofobisitasnya, untuk memenuhi persyaratan jejak ketahanan kebocoran tegangan tinggi. Dibandingkan dengan karet silikon yang mengandung ATH, ia memiliki viskositas yang lebih rendah, sifat fisik dan mekanik yang lebih baik dan sifat listrik.
3.3 Aksesori kabel luar ruangan
Karena ini adalah aksesori kabel luar ruangan, ia harus memiliki ketahanan jejak terhadap kebocoran. Bahan dengan sifat pemanjangan permanen yang rendah dapat diperoleh dengan menggunakan polimer dengan kerapatan ikatan silang yang disesuaikan untuk produk yang menyusut pada suhu kamar (susut kriogenik).
3.4 Untuk aksesori kabel dalam ruangan
Karena ini adalah fitting kabel untuk penggunaan di dalam ruangan, sangat kecil kemungkinannya untuk terpengaruh oleh semprotan garam, sehingga seringkali tidak perlu memiliki ketahanan jejak kebocoran. Masih perlu memiliki karakteristik deformasi permanen yang rendah di mana penyusutan pada suhu kamar (penyusutan kriogenik) digunakan.
3.5 Aplikasi Pelapisan
Jika disemprotkan pada bagian yang sangat tercemar dari lapisan karet silikon, dapat mempertahankan hidrofobisitas yang baik untuk waktu yang lama. Isolator juga dapat dilapisi sesuai dengan tingkat polusi untuk mencapai tujuan penggunaan yang berkelanjutan dan penghematan biaya. Telah dilaporkan bahwa jika isolator karet silikon dilapisi, hidrofobisitas isolator dapat dipertahankan lebih lanjut. Saat ini, ada dua jenis isolator berlapis dan isolator karet.