從十九世紀(jì)后半葉開始，在架設(shè)輸電線路時，唯一適用于高壓的絕緣材料是陶瓷和玻璃。進(jìn)入廿世紀(jì)40年代，由于高分子材料的問世，陶瓷和玻璃已不再是首選的絕緣體材料，歐美國家著手研究聚合物絕緣子。而后對電絕緣體的物理性能、電性能、長期可靠性和形狀進(jìn)行了研究，且生產(chǎn)率也得到了不斷的提高。

　　可以代替陶瓷和玻璃的高分子材料中，硅橡膠從60年代開始就有了實用業(yè)績，在幾種聚合物中脫穎而出。硅橡膠絕緣子比陶瓷絕緣子具有更多的優(yōu)勢。首先，它重量輕，容易操作且安全;另外，陶瓷絕緣子經(jīng)常遭受破裂的困擾，一種沖擊它就會破損。而硅橡膠絕緣子則能抗擊車輛碰撞電線桿之類的機械沖擊。

　　雖然其它高分子材料也具有以上所介紹的優(yōu)點，但只有硅橡膠不會對環(huán)境造成太大的污染。聚合物絕緣子能防水，因而就不會發(fā)生因水滴落下而發(fā)生漏電和表面電弧現(xiàn)象。硅橡膠絕緣子的防水性比其它聚合物絕緣子恢復(fù)得快，是一種在惡劣環(huán)境中能長期使用的耐久性材料。

　　1 硅橡膠的特征

　　1.1硅氧烷健的化學(xué)特征

　　1.1.1化學(xué)性能穩(wěn)定的化學(xué)鍵

　　硅橡膠的主鏈?zhǔn)怯晒柩跬?Si-O)鏈構(gòu)成的。由于這種鍵上的Si、O的負(fù)電性分別為1.8與3.5，差異很大，所以形成如圖1(略)所示的極化結(jié)構(gòu)，它具有離子鍵性質(zhì)。這樣，Si-O的鍵能比C-C鍵能高(見表1)。另外，①由于主鏈離子鍵的性質(zhì)，而使側(cè)鏈甲基C-H的離子性質(zhì)減弱，不容易受其它分子攻擊，所以其化學(xué)穩(wěn)定性好;②由于Si不會形成雙鍵和三鍵，所以難以形成主鏈分解的起點(由于這一原因致使Si-C鍵相當(dāng)穩(wěn)定)，進(jìn)而導(dǎo)致硅橡膠的主鏈更加穩(wěn)定。

　　1.1.2高柔軟性聚合物

　　硅氧烷的鍵角(Si-O-Si)大(130°-160°)，其自由度比有機聚合物(C-C，C：110°)的高。而Si-O鍵距離(1.64A)也比C-C的(1.5A)大。也就是說，聚合物分子整體運動容易(容易變形)。

　　由于聚硅氧烷呈螺旋結(jié)構(gòu)，主鏈上的硅氧烷鍵因離子鍵引力向內(nèi)，外側(cè)是側(cè)鏈相互作用弱的甲基，所以聚硅氧烷分子間引力變小。

　　1.2硅橡膠的特性

　　根據(jù)1.1節(jié)介紹的化學(xué)特征，硅橡膠有如下特征，它可用于高壓電絕緣場合。

　　1.2.1耐熱和耐寒性

　　由于硅橡膠的鍵能高、化學(xué)穩(wěn)定性好，所以其耐熱性比有機聚合物的好。再者，由于分子間相互作用力弱，所以玻璃化溫度低，耐寒性也好。因此，在地球上的任何地區(qū)使用，其特性都不會變化。

　　1.2.2防水性

　　由于聚硅氧烷的表面為甲基基團(tuán)，所以它具有疏水性，因而可用于防水。

　　1.2.3電性能

　　硅橡膠分子中的碳原子數(shù)比有機聚合物的少，所以其抗電弧性、耐漏電性非常好。加之，即便燃燒也會形成絕緣的硅，所以其電絕緣性優(yōu)異。、

　　1.2.4耐天候性

　　由于硅氧烷鍵能比紫外線能大，所以不容易產(chǎn)生因紫外線導(dǎo)致的老化。在耐臭氧性加速老化試驗中，有機聚合物在數(shù)秒至數(shù)小時時間內(nèi)就會因老化而產(chǎn)生龜裂，而硅橡膠即使老化4周后只是強度稍有下降，并沒有產(chǎn)生龜裂，即它的耐臭氧性好。酸雨是PH值約5.6的離子混合液，在人工酸雨試驗(500倍)中采用了溶液。硅橡膠具有的優(yōu)良的抗化學(xué)藥品性，雖然將硅橡膠放在酸雨之類的混合液中也可能有不同的變化，但恐怕影響不大。

　　1.2.5永久變形

　　硅橡膠在室溫/高溫下的永久變形特性(永久伸長率和壓縮永久變形)比有機聚合物的好。

　　2 硅橡膠的分類

　　根據(jù)硫化前的特性硅橡膠可分為固態(tài)和液態(tài)兩類，還可以根據(jù)硫化機理分為過氧化物硫化、加成反應(yīng)硫化和縮合反應(yīng)硫化三類。固態(tài)和液態(tài)硅橡膠的差異在于聚硅氧烷的分子量。固態(tài)硅橡膠可以用過氧化物硫化和加成反應(yīng)中的任何一種反應(yīng)進(jìn)行硫化，通常稱為高溫硫化橡膠(HTV)和熱硫化橡膠(HCR)。雖然用加成反應(yīng)硫化的液態(tài)硅橡膠材料在室溫下也可以硫化，但由于成型方法和硫化溫度不同而被稱為液態(tài)硅橡膠(LSR)、低溫硫化橡膠(LTV)和雙組分室溫硫化橡膠(RTV)等。在制造聚合物絕緣子時，通?？刹捎米⑸涑尚头ê蜐沧⒊尚头ā?/p>

　　單組分縮合反應(yīng)型(濕空氣硫化)硅橡膠，可用于建筑用密封膠和電氣、電子產(chǎn)品等、在電力用途方面有用溶劑稀釋的常溫硫化型硅橡膠涂料，通過噴涂用作陶瓷絕緣體的保護(hù)材料。

　　3 聚合物絕緣體用硅橡膠

　　根據(jù)用途硅橡膠可分為若干種。

　　3.1含氫氧化鋁的硅橡膠

　　通過添加高填充量的氫氧化鋁(ATH)，可以獲得具有良好耐漏電痕跡性和抗電弧性的硅橡膠。填充50質(zhì)量份氫氧化鋁的硅橡膠具有合格的耐高電壓(4.5kV)的漏電痕跡性，而且具有良好的抗電弧性、耐天候性、耐鹽霧性和耐酸雨性等，可在鹽霧重的地區(qū)用作絕緣體材料。但是，由于這種硅橡膠為高填充ATH，所以其缺點是粘度高(可塑度)，機械強度低下等。

　　3.2不含氫氧化鋁的硅橡膠

　　在沒有鹽霧的歐洲內(nèi)陸等地區(qū)，由于其污染程度小，所以可使用不填充ATH的硅橡膠。在這種場合，通過選擇適宜的硅橡膠，對白炭黑的表面進(jìn)行處理，添加可提高耐漏電痕跡性的配合劑等來提高其疏水性，滿足高壓耐漏電痕跡性要求。與含ATH的硅橡膠相比，它粘度較低、物理機械性能和電特性較為優(yōu)越。

　　3.3室外電纜配件用

　　由于是室外用的電纜配件，所以必須具備耐漏電痕跡性。通過使用交聯(lián)密度經(jīng)過調(diào)整的聚合物即可得到具有低永久伸長率特性的材料，用于常溫下收縮(低溫收縮)的制品。

　　3.4室內(nèi)電纜配件用

　　由于是室內(nèi)用的電纜配件，所以受鹽霧影響的可能性很小，故往往不需要具有耐漏電痕跡性能。在用于常溫下收縮(低溫收縮)的場合，仍然有必要具備低永久變形特性。

　　3.5涂層用途

　　如果在污染嚴(yán)重的部分噴涂硅橡膠涂層，則可以長期保持良好的疏水性。也可根據(jù)污染程度對已設(shè)置的絕緣子進(jìn)行涂層，以達(dá)到繼續(xù)使用，節(jié)約成本的目的。有報導(dǎo)說，如果對硅橡膠絕緣子進(jìn)行涂層，則可進(jìn)一步保持絕緣子的疏水性。目前有涂層絕緣子和橡膠型絕緣子兩種類型。

　　4 結(jié)束語

　　以上介紹了聚合物絕緣子用硅橡膠材料。目前各研究機構(gòu)和廠家也在不斷地進(jìn)行研究和試驗，如果在耐久性等試驗中能夠證明其可靠性高，則可以預(yù)測硅橡膠絕緣子的應(yīng)用會進(jìn)一步擴(kuò)大。