برخلاف سایر مواد پلیمری مورد استفاده در کاربردهای T&D، سیلیکون های آبگریز (همچنین به عنوان پلی دی متیل سیلوکسان شناخته می شوند) از ستون فقرات کربن به کربن ساخته نمی شوند. در عوض، آنها شامل تکرار گروه های سیلیکون-اکسیژن (سیلوکسان) با دو گروه متیل هستند که هر کدام به سیلیکون پیوند دارند. به این ترتیب، آنها به طور گسترده ای با مواد مبتنی بر هیدروکربن متفاوت هستند. این مشارکت گذشته در INMR جنبه‌های مهم این خانواده غالب مواد را در مورد کاربردهای عایق الکتریکی مورد بحث قرار داد.
سیلیکون ها ساختاری مشابه کوارتز اصلاح شده ارگانیک دارند. انرژی پیوند بالای ستون فقرات سیلیکون به اکسیژن (Si-O) پایداری را در برابر تجزیه توسط تابش UV فراهم می کند. به عنوان مثال، انرژی پیوند پیوندهای Si-O 444 کیلوژول بر مول در مقابل تنها 348 کیلوژول بر مول برای پیوندهای C-C است. نور خورشید موج کوتاه در 300 نانومتر دارای محتوای انرژی حدود 6.2×10-22 کیلوژول (یعنی 398 کیلوژول بر مول) است و بنابراین می‌تواند پیوندهای C-C را شکافت، اما پیوند Si-O را که پایدار می‌ماند، قطع نمی‌کند. حتی اشعه ماوراء بنفش بالا و شرایط آب و هوایی سخت مانند موجود در مناطق ساحلی یا بیابان ها تأثیر کمی بر این ویژگی مقاومتی دارد. سیلیکون‌ها تنها تغییرات جزئی در رفتار مکانیکی و خیس‌کنندگی نشان می‌دهند، حتی پس از آزمایش طولانی‌مدت هوازدگی شتاب‌زده در اتاق‌های آب و هوایی.
پلیمرهای سیلیکونی و اجزای قالب‌گیری شده ساخته شده با الاستومرهای سیلیکونی انرژی سطحی کمی دارند که اجازه نمی‌دهد آب روی سطح آنها پخش شود. خاصیت آبگریز یا آب گریز این ویژگی بسیار مطلوب را می توان با اندازه گیری زاویه خیس شدن قطرات آب روی سطح نمونه های سیلیکونی ارزیابی کرد.که این خاصیت آب گریزی برای مقره های الکتریکی بسیار ضروری میباشد.
تجربه خدمات تایید می کند که جریان نشتی در امتداد سطح آبگریز تحت فشار الکتریکی به مقادیر کم محدود می شود. بنابراین، تا زمانی که لایه قطره آب عمدتاً دست نخورده باقی بماند، عملکرد خیس شدن عایق در مقایسه با همان سطح پوشیده شده با لایه ای از فیلم افزایش می یابد. همین مشخصه در نتیجه اثر انتقال آبگریزی به سطوح آلوده نیز گسترش می یابد. فرمول‌های الاستومر سیلیکونی حاوی مقدار بسیار کمی از زنجیره‌های سیلوکسان با زنجیره کوتاه و وزن مولکولی کم (LMW) هستند. هنگامی که با اختلاف غلظت بین الاستومر سیلیکون پایه و لایه آلودگی هدایت می شود، این گونه های متحرک به داخل لایه آلودگی مهاجرت کرده و آن را محصور می کنند. در واقع، سطح ناهموار لایه آلودگی آبگریز اکنون اغلب زاویه خیس شدن بالاتری نسبت به سطح براق سیلیکون تمیز نشان می دهد. این اثر باعث افزایش آب گریزی پایدار می شود.
به دلیل ساختار شیمیایی، سیلیکون ها حتی در دماهای بالا پایداری را نشان می دهند. اکثر الاستومرهای سیلیکونی تا 200 درجه سانتیگراد پایدار و الاستیک می مانند در حالی که محصولات اصلاح شده تا 300 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند. این امر با آزمایشات کاهش وزن الاستومرهای سیلیکونی مختلف (VMQ A، B و C) که در دمای 200 درجه سانتیگراد ذخیره شده اند تأیید می شود. با این حال، توجه به این نکته مهم است که پایداری حرارتی به خودی خود یک ویژگی فیزیکی نیست، بلکه نیازمند تعریف تغییرات مجاز در ویژگی‌های عملکرد کلیدی، مانند ازدیاد طول در هنگام شکست، سختی، کاهش وزن و غیره، در بازه زمانی در نظر گرفته شده است. به عنوان مثال، نشان داده شده است که استحکام کششی یک الاستومر سیلیکونی در معرض 200 درجه سانتیگراد در هوا 80٪ از مقدار اولیه خود را حتی پس از 700 ساعت قرار گرفتن در معرض ثابت حفظ می کند. الاستومرهای سیلیکونی استاندارد (VMQ) خاصیت ارتجاعی خود را در دماهای تا -45 درجه سانتیگراد حفظ می کنند، که آنها را برای استفاده در دماهای سرد نیز مناسب می کند. در واقع، ژل های سیلیکونی اصلاح شده ویژه تا 100- درجه سانتی گراد انعطاف پذیر می مانند.
برای دریافت اطلاعات در مورد پوشش سیلیکونی کلیک کنید.
سیلیکون‌ها فقط در دماهای بسیار بالا مشتعل می‌شوند و بنابراین مقاومت خوبی در برابر شعله از خود نشان می‌دهند. به طور معمول، الاستومرهای سیلیکونی کلاس V0 یا HB را تحت معیارهای تست مربوطه نشان می‌دهند، که باعث می‌شود آنها در کارکرد ایمن باشند. علاوه بر این، اگر آنها مشتعل شوند، بدون تولید گازهای سمی می سوزند، بنابراین برای کاربردهایی که مشروط به الزامات ایمنی آتش سوزی دقیق هستند، مناسب هستند، به عنوان مثال. مترو، تونل، ساختمان های بلند و غیره.
سیلیکون ها به طور کلی ویژگی های جذابی را برای کاربردهای الکتریکی ارائه می دهند، اما هر کاربرد خاص ممکن است به یک ویژگی کلیدی تا حدودی متفاوت نیاز داشته باشد. به عنوان مثال، تمرکز اولیه برای پوشش های عایق آبگریز مواد سیلیکونی RTV بود. بعدها، زمانی که عایق های آبگریز معرفی شدند، مقاومت بالای الاستومرهای سیلیکونی در برابر اشعه ماوراء بنفش مزیت دیگری را ارائه داد. چنین ویژگی‌های کلیدی عملکردی برای کاربردهای مختلف در طول سال‌ها تقریباً یکسان باقی مانده‌اند، به استثنای سیالات ترانسفورماتور که در آن تمرکز از اشتعال پذیری کم به مقاومت در برابر دما تغییر کرده است.
پرکننده ها شبکه سیلیکونی الاستیک را تقویت می کنند و به تنظیم خواص رئولوژیکی کمک می کنند. ماهیت، ترکیب و کمیت این پرکننده ها در تعیین خواص لاستیک پخته نشده و پخته شده بسیار مهم است. به عنوان مثال، موثرترین پرکننده تقویت کننده، سیلیس تب زا (سیلیس دود شده) با سطح BET بالا است. پرکننده های اضافی مانند کوارتز، تری هیدرات آلومینا (ATH) و کربن سیاه نیز ممکن است برای دستیابی به پایداری حرارتی، مقاومت رسانه ای یا خواص الکتریکی مورد استفاده قرار گیرند.
مناسب بودن یک ترکیب برای یک روش فرآوری خاص به دلیل خواص رئولوژیکی آن است. ویسکوزیته، که ویژگی های جریان آن را توصیف می کند. ویسکوزیته بالاتر به معنای قابلیت ریختن کمتر است. ویسکوزیته سیالات نیوتنی مانند پلی سیلوکسان ها مستقل از برش است. در مقابل، ترکیبات ساخته شده از پلی سیلوکسان ها و پرکننده ها رفتار غیر نیوتنی از خود نشان می دهند که به موجب آن کاهش قابل توجهی در ویسکوزیته با افزایش برش وجود دارد. رفتار رئولوژیکی لاستیک سیلیکونی پخته نشده مهم است زیرا ساخت قطعات الکتریکی را با قالب گیری اکستروژن یا تزریق تسهیل می کند. هنگام پردازش لاستیک سیلیکونی باید اثر برشی قابل توجه رقیق شدن و همچنین حلالیت هوا در نظر گرفته شود. تنظیماتی مانند کنترل دما، فشار و جریان در تجهیزات پیشرفته قالب‌گیری، تولید قابل اعتماد قطعات با حجم زیاد را ممکن می‌سازد.
