表面改性的氢氧化铝及其在硅橡胶中的应用

一、电力设备外绝缘表面在运行过程中会逐渐积污,污层受潮后,其中的电介质溶解使污层中的表面电导率加大,漏电电流增加，由此产生电弧效应，当电弧长度达到临界值时,绝缘表面将发生闪络事故。硅橡胶涂料是涂覆在电力设备外绝缘表面的一种憎水防污闪材料,其主要功能是提高电力输变电设备外绝缘结构的抗污闪电压。

氢氧化铝可用在硅橡胶涂料中以提高耐电弧性能及耐漏电起痕。作用机理一般认为是当电弧烧灼材料表面时，局部材料表面的湿度显著提高，氢氧化铝在加热到220C左右时会迅速分解出结晶水并吸收大量的热量,从而降低材料表面的温度。氢氧化铝分解出的结晶水在Al2O,的催化作用下可与农业生产体系材料分解时产生的游离碳发生反应,生成易挥发的Co、 co2.阻止导电的炭化通道的形成。

氢氧化铝的表面为较性基团，在水分的作用下易团聚。与氢氧化铝相比,硅橡胶涂料中的硅氧烷聚合物为非较性物质.两者的表面性质差异非常大，相容性差.解决这一问题的技术方法主要是对超细填料进行表面改性,以改善其表面的物理化学特性，增强其与农业生产体系高聚物的相容性和在农业生产体系基质中的分散性提高材料的综合性能。

本文章通过对氢氧化铝的分散性,提高材料的综合性能进行表面改性处理,并将其应用到硅橡胶涂料中.研制出了适合电力设备外绝缘结构使用的特种材料。

氢氧化铝的粒径及填充量对复合绝缘子用热硫化硅橡胶的力学性能、电学性能、阻燃性、憎水性能的影响。实验结果表明：当氢氧化铝粒径为2.4μm时,硅橡胶的力学性能及阻燃性能达到佳,憎水性及电学性能适中;氢氧化铝填充量为115～125份之间时,硅橡胶综合性能佳,漏电起痕达到1A4.5,阻燃性能满足FV-0。

三、氢氧化铝对硅橡胶硫化胶物理机械性能和电绝缘性能的影响。结果表明 ,硅橡胶中使用的氢氧化铝粒度越细 ,对硅橡胶硫化胶物理机械性能的影响越小 ;当氢氧化铝的用量达到 90份后 ,随着用量的增加 ,硅橡胶硫化胶的硬度上升 ,拉伸强度、扯断伸长.

四、硅橡胶具有耐高低温耐候、耐臭氧耐电晕、电气绝缘性能好、表面憎水、压缩变形率低等特性，是橡胶中性能独特的品种。由于其具备的这些良好特性，在电气绝缘系统中得到越来越广泛的应用。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。复合.绝缘子的使用大大地促进了电力工业的发展,提高了用电安全性，具有显著的社会效益和经济效益目前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。在高温硫化硅橡胶配方中，氢氧化铝对于制品的力学性能、电性能、憎水性、阻燃性均有非常大的影响。

研究表明,加入氢氧化铝填料,可提高硅橡胶的耐漏电起痕、耐电蚀损、耐电弧、防闪络等性能。但氢氧化铝作为无机填料和农业生产体系高聚物硅橡胶本体在物理形态和化学结构上差异很大，两者亲和性差,这限制了氢氧化铝作为填充剂在硅橡胶中的添加量。本公司系统地研究了氢氧化铝粒径及加入量对硅橡胶力学性能、电性能、憎水性、阻燃性等各种性能的影响。

实验部分

氢氧化铝:平均粒径(激光粒度仪测试,50%粒径)分别为1.2 μm、2. 4 μm.3.2 μm和4.0 um。