אמנם לחומרים פולימריים אחרים יש גם את היתרונות שתוארו לעיל, אך רק גומי סיליקון לא יגרום לזיהום רב מדי לסביבה. מבודדי פולימרים עמידים למים, כך שאין דליפה או קשת פני השטח הנגרמת מנפילת טיפות מים. מבודדי גומי סיליקון משחזרים עמידות למים מהר יותר ממבודדי פולימרים אחרים, שהוא חומר עמיד שניתן להשתמש בו בסביבה קשה לאורך זמן.
1. מאפייני גומי סיליקון
1.1 מאפיינים כימיים של סילוקסן
1.1.1 קשרים כימיים בעלי תכונות כימיות יציבות
השרשרת הראשית של גומי סיליקון מורכבת משרשרת סילוקסן (Si-O). מכיוון שהאלקטרושליליות של Si ו-O בקשר זה היא 1.8 ו-3.5 בהתאמה, שהם שונים מאוד, מבנה הקיטוב כפי שמוצג באיור. נוצר 1 (מושמט), שיש לו תכונה של קשר יוני. לפיכך, אנרגיית הקשר של Si-O גבוהה מזו של CC (ראה טבלה 1). בנוסף, בגלל תכונות הקשר היוני של השרשרת הראשית, נחלשות התכונות היוניות של השרשרת הצדדית מתיל CH, ולא קל להיות מותקף על ידי מולקולות אחרות, ולכן היציבות הכימית שלו טובה. ② מכיוון ש-Si אינו יוצר קשרים כפולים ומשולשים, קשה ליצור את נקודת ההתחלה של פירוק השרשרת הראשית (בגלל סיבה זו, קשר Si-C די יציב), מה שמוביל לכך שהשרשרת הראשית של גומי סיליקון יציבה יותר. .
1.1.2 פולימר גמישות גבוהה
לסילוקסאן יש זווית קשר גדולה (Si-O-Si) (130 מעלות -160 מעלות) ודרגת חופש גבוהה יותר מהפולימר האורגני (CC, C: 110 מעלות). מרחק הקשר Si-O (1.64A) גדול גם מזה של CC (1.5A). במילים אחרות, מולקולות פולימר נעות בקלות (מעוותות בקלות) כמכלול.
(3) מבנה ספירלי (איור 2 (הושמט))
בשל המבנה הסליל של הפוליסילוקסן, הקשר הסילוקסן על השרשרת הראשית גרביטציה פנימה בגלל קשר יוני, והצדדית היא קבוצת המתיל עם אינטראקציה של שרשרת צד חלשה, כך שהכבידה הבין מולקולרית של פוליסילוקסן הופכת קטנה יותר.
1.2 מאפייני גומי סיליקון
על פי המאפיינים הכימיים המתוארים בסעיף 1.1, לגומי סיליקון יש את המאפיינים הבאים, שיכולים לשמש לבידוד מתח גבוה.
1.2.1 עמידות בחום וקור
בגלל אנרגיית הקשר הגבוהה והיציבות הכימית של גומי סיליקון, עמידות החום שלו טובה יותר מזו של פולימר אורגני. יתרה מכך, בשל האינטראקציה החלשה בין מולקולות, טמפרטורת מעבר הזכוכית נמוכה ועמידות הקור טובה. כתוצאה מכך, תכונותיו לא ישתנו בשימוש בכל מקום על פני כדור הארץ.
בר מבודד.png
1.2.2 עמידות במים
בגלל פני השטח של polysiloxane הוא קבוצת מתיל, אז זה הידרופובי, וניתן להשתמש בו עבור עמיד למים.
1.2.3 מאפייני חשמל
מספר אטומי הפחמן במולקולת גומי הסיליקון קטן מזה של הפולימר האורגני, ולכן עמידות הקשת ועמידות הדליפה שלו טובה מאוד. בנוסף, גם אם הוא נשרף, הוא יוצר סיליקון מבודד, ולכן יש לו בידוד חשמלי מעולה.
1.2.4 סבילות למזג האוויר
1.2.5 דפורמציה קבועה
לגומי סיליקון מאפייני דפורמציה קבועים טובים יותר (התארכות קבועה ודפורמציה קבועה דחיסה) בטמפרטורת החדר/טמפרטורה גבוהה יותר מאשר פולימרים אורגניים.
2 סיווג גומי סיליקון
על פי המאפיינים לפני הגיפור, ניתן לחלק גומי סיליקון לשני סוגים מוצקים ונוזליים, על פי מנגנון הגיפור ניתן לחלק לגיפור מי חמצן, גיפור תגובת תוספת וגיפור תגובת עיבוי שלושה סוגים. ההבדל בין גומי סיליקון מוצק לנוזל הוא המשקל המולקולרי של פוליסילוקסן. ניתן לגפור גומי סיליקון מוצק באמצעות כל אחת מתגובות הגיפור וההוספה של מי חמצן, המכונה בדרך כלל גומי מגופר בטמפרטורה גבוהה (HTV) וגומי מגופר חם (HCR) (ראה טבלה 5, 6). למרות שחומר גומי סיליקון נוזלי שגופר על ידי תגובת הוספה יכול להיות מגופר גם בטמפרטורת החדר, הוא נקרא גומי סיליקון נוזלי (LSR), גומי מגופר בטמפרטורה נמוכה (LTV) וגומי מגופר בטמפרטורת חדר שני רכיבים (RTV) בגלל העיצוב השונה שיטות וטמפרטורה מגופרת. בייצור של מבודדים פולימריים, נעשה שימוש נפוץ בהזרקה וביציקת יציקה.
סוג תגובת עיבוי של רכיב יחיד (גיפור אוויר רטוב) גומי סיליקון, יכול לשמש לבניית איטום ומוצרים חשמליים ואלקטרוניים, שימושי בשימוש בדילול ממס בכוח חשמלי ציפוי גומי סיליקון מגופר בטמפרטורת החדר, על ידי ריסוס כחומר הגנה לקרמיקה מבודדים.
גומי סיליקון למבודדי פולימרים
על פי השימוש בגומי סיליקון ניתן לחלק למספר סוגים.
3.1 גומי סיליקון המכיל אלומיניום הידרוקסיד
ניתן להשיג גומי סיליקון עם עמידות עקבות דליפה טובה ועמידות בקשת על ידי הוספת כמות מילוי גבוהה של אלומיניום הידרוקסיד (ATH). גומי סיליקון מלא ב-50 חלקי מסה של אלומיניום הידרוקסיד בעל עמידות עקבות דליפה מוסמכת למתח גבוה (4.5kV), ובעל עמידות טובה לקשת, עמידות בפני מזג אוויר, עמידות בפני התזת מלח ועמידות בפני גשם חומצי, יכול לשמש כחומרי בידוד בתרסיס מלח כבד. אזורים. עם זאת, בשל המילוי הגבוה של ATH של גומי סיליקון זה, החסרונות שלו הם צמיגות גבוהה (פלסטיות), חוזק מכני נמוך וכן הלאה.
3.2 גומי סיליקון ללא אלומיניום הידרוקסיד
באזורים כגון פנים אירופה בהם אין תרסיס מלח, ניתן להשתמש בגומי סיליקון שאינו מלא ב-ATH בגלל רמת הזיהום הנמוכה שלו. במקרה זה, על ידי בחירת גומי סיליקון מתאים, טיפול משטח שחור פחמן לבן, הוספה יכולה לשפר את עמידות עקבות הדליפה של התרכובת כדי לשפר את ההידרופוביות שלה, כדי לעמוד בדרישות עמידות עקבות דליפה בלחץ גבוה. בהשוואה לגומי סיליקון המכיל ATH, יש לו צמיגות נמוכה יותר, תכונות מכניות פיזיות טובות יותר ותכונות חשמליות.
3.3 אביזרי כבלים חיצוניים
מכיוון שמדובר באביזרי כבל חיצוני, עליו להיות עמיד בפני עקבות דליפה. ניתן להשיג חומרים בעלי מאפייני התארכות קבועים נמוכים באמצעות שימוש בפולימרים בעלי צפיפות מוצלבת מותאמת לשימוש במוצרים המתכווצים בטמפרטורת החדר (התכווצות בטמפרטורה נמוכה).
3.4 עבור אביזרי כבלים פנימיים
מכיוון שמדובר באביזר כבל פנימי, האפשרות להיות מושפעת מתזת מלח קטנה, ולכן לרוב אין צורך בביצועים של עמידות עקבות דליפה. עדיין יש צורך במאפייני דפורמציה קבועים נמוכים כאשר משתמשים בהתכווצות בטמפרטורת החדר (התכווצות בטמפרטורה נמוכה).
3.5 יישום ציפוי
אם החלק המזוהם מאוד מרוסס בציפוי גומי סיליקון, הוא יכול לשמור על הידרופוביות טובה לאורך זמן. ניתן לצפות את המבודדים גם לפי רמת הזיהום, על מנת להשיג את מטרת המשך השימוש וחיסכון בעלויות. דווח כי ניתן לשמור על הידרופוביות של מבודדי סיליקון-גומי עוד יותר אם הם מצופים. ישנם כיום שני סוגים של מבודדים מצופים ומבודדים מסוג גומי.
4 דברי סיום
חומרי גומי סיליקון עבור מבודדים פולימריים מתוארים לעיל. כיום גם מוסדות מחקר ויצרנים שונים מבצעים כל הזמן מחקר ובדיקות. אם בדיקת העמידות תוכל להוכיח את מהימנותה הגבוהה, ניתן לחזות כי היישום של מבודדי גומי סיליקון יורחב עוד יותר.