用于中高压电力系统中的硅橡胶

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化性，优异的抗臭氧、紫外线和 射线性。这些
优异的性能来自硅橡胶中十分稳定的 结构，该结构类似石英的结构； 键的化学
硅橡胶的使用者可根据应用的类型和加工条 件在多种反应体系中挑选最适用的品种。硅橡胶 的主要性能，如机械、物理和电性能都在设计不 同的反应体系和产品类型中被考虑并得以体现； 硅橡胶最 终 产 品 的 性 能 完 全 不 受 加 工 方 法 的 影 响。 万方数据
产品·应用
有机硅材料，，（）： !"#!
用于中高压电力系统中的硅橡胶
（威凯化学品有限公司）
蘧建星
摘要：描述了用于中高压电力系统中的硅橡胶的优异性能，尤其是憎水性和电性能；并简要介绍了检 测方法。
关键词：中高压电力系统，硅橡胶，憎水性，绝缘性
硅橡胶的主要成分是有机硅聚合物和增强填 料，填料主要是气相法白炭黑。不同类型的硅橡 胶产品首先以所用的基础聚合物的粘度和固化类
法。按照 （第二部分）［ ］用悬式
电极测得的数值一般在
之间，该
法由于可能出现部分放电而使测试结果有误差；
因而，确定硅橡胶的实际电气强度有必要采用包
埋电极法［ ］。实际应用结果表明，在适宜的
尺寸范围内硅橡胶电缆附件可用于 的高 压系统中。对硅橡胶试样的机械应力测试显示，
当对其逐渐施加 、 、 和 的 应力时没有观察到电气强度下降的趋势［ ］。
硅橡胶 的 憎 水 性 对 其 绝 缘 性 起 决 定 性 的 作 用。与陶瓷绝缘子相比，硅橡胶绝缘子显示了优 良的绝缘性能，即使是在户外长期使用或在严重 污染的环境中使用，其漏电电流也很低［ ］。
万方数据
硅橡胶卓越的电绝缘性能是基于其憎水性的 持久可恢复性。该性能可依据电晕作用和憎水性 向异性材料层转移的效果来判断。憎水性可恢复 的机理是：硅橡胶中的低分子物向材料表面的迁 移及在大气和光作用下材料发生缓慢的硝化、降 解作用，生成小分子物尤其是环状的硅氧烷［ ］。 表面具有憎水性的绝缘材料的电老化行为可用轮 式测试实验来确定。若用盐雾法作对照实验则可 得到憎水性从开始老化到消失的数据［ ］。硅橡胶 憎水性现象见表 。
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电工业的应用，尤其是在绝缘子方面的应用。
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有机硅材料
第卷
键能比
键高很多（见表 ）。三元乙丙橡胶
表 硅氧键键能和其它有机键键能的比较
化学键
键能 ·
太阳光光能（ ）
（）由于 主 链 是 由
键 组 成； 所 以 使
用时还需加入特殊的紫外光稳定剂［ ］。标准级硅
橡胶的耐电弧性为 ，明显高于 的 ；为户外使用而特殊设计的硅橡胶品种的耐电 弧性甚至可超过 。与 相比，在电缆
第期
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· ·
特征 憎水性耐环境影响的能力 憎水性的恢复性 憎水性向异性材料层的转移性
表 硅橡胶的憎水性
物理 化学机理 硅橡胶中的甲基向表面的取向 基材中的低分子物向表面的迁移 由于缓慢的降解生成低分子环状有机硅氧烷
憎水性测试方法有：改进的轮式测试法、接
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加成交联为主
注射、挤出、模压
注射（带计量装置）
室温胶 液态，可浇铸（中）
单组分缩合交联 双组分加成交联
简单浇铸（带计量装置）
表 添加剂对硅橡胶性能的影响
添加剂
作用
颜料
着色
导电炭黑
特 种 炭 黑、金 属 粉 末 氢 氧 化 铝、特 种 添 加剂
测试项目 相对介电常数 介质损耗因数 体积电阻率 · 表面电阻率 电气强度（测试片材）· 电气强度（包埋电极）· 体积电阻率 ·
相对介电常数 介质损耗因数 体积电阻率 · 耐电弧性 氧指数 漏电起痕电压
表 指标
硅橡胶的电性能及应用
应用 户内终端 电缆接头
绝缘油 滑动助剂
导电屏蔽 偏转器（电容抗） 偏转器（电折射）


户外终端 长棒绝缘子 绝缘子涂层
产品
硅 油 硅膏



硅橡胶的电气强度与测试方式直接有关，对
所得值进 行 精 确 比 较 需 首 先 了 解 所 用 的 测 试 方
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结束语
硅橡万胶方由数于据具有易加工性、优异的绝缘性和
独特的憎水性使其在过去的数年中在中、高压电 力领域中得到了越来越多的应用。其较低的安装 重量、高运行可靠性和低清洁费用使有机硅绝缘 子成为具有实用经济价值的产品。同样，硅橡胶 也适用于电缆附件。
多年来，威凯（!" ）公司不断改进 和 的 性 能，拓 宽 其 应用领域；并在对硅橡胶电气强度和有机硅复合 绝缘子的加速老化实验［ ，］的研究中积累了大 量丰富的经验。
型来区 分 （ 见 表 ）。 为 制 备 特 殊 性 能 的 产 品 还 需加入各种不同的添加剂（见表）。
硅橡胶类型 聚合物形态（粘度） 硅氧链链节数 交联类型
固化温度 加工方法
高温胶
表 硅橡胶的类型 液体胶
膏状，固态（高）
粘稠液，膏状（中）
过氧化物交联为主 单、双组分加成交联
附件方面应用的硅橡胶还具有低模量和低硬度的 特点；在加工中，低粘度硅橡胶，特别是双组分 室温胶和液体硅橡胶具有突出的优越性。
硅橡胶的其它特殊性能还有：优异的绝缘性 （与阻燃剂结合）、憎水性和安全性。在外部燃烧
作用下，硅橡胶分解成水蒸气、二氧化碳及固体 物二 氧 化 硅， 二 氧 化 硅 本 身 又 是 绝 缘 物 质； 所 以，硅橡胶还具有紧急安全保护的作用，故被用 于安全电缆。
参考文献
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有机硅材料
第-卷
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硅橡胶的憎水性
硅橡胶具有憎水性的原因是硅橡胶中的甲基 向着有水的表面定向排列［］，使其表面具有极低 的表面张力，从而产生憎水性（如图 所示）。
图 硅橡胶中甲基的定向排列示意图
憎水效果可通过水滴在硅橡胶表面的接触角 确定；测试时同时对清洁的和人为沾污的材料进 行测试，同时测试材料表面的漏电性。憎水性更 加定 量 的 划 分 可 用 憎 水 等 级 表 示 （ 法）， 表示最高的接触角和对表面最 小的润湿性； 表示接触角为 和对表面的 完全润湿［ ］。
收稿日期： 。 作者简介：瓦尔 特·施 特 拉 斯 贝 格 尔 博 士， 年 加 入 威 凯化学公司，目前是该公司负责硅橡胶在中、高压电缆附
件应用的全球技术服务经理。
汉斯—犹尔根·温特尔博士（ ），年以来，一直 作为威凯化学公司的全球技术服务经理负责硅橡胶在输配
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