氢氧化铝阻燃剂在硅橡胶涂料中的应用
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增大,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220℃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Al 2 O3的催化作用下可与有机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。
氢氧化铝的表面为极性基团,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极性物质,两者的表面性质差异极大,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,增强其与有机高聚物的相容性和在有机基质中的分散性,提高材料的综合性能。相关科学研究表明,选用某钛酸酯偶联剂对氢氧化铝微粉进行表面改性处理时,改性剂最佳用量为0.5%,最佳改性温度为110~120℃。通过对氢氧化铝/硅橡胶复合材料的SEM 和DMTA 分析,氢氧化铝经改性处理后,其在硅橡胶涂料中的湿润分散性能得到了改善,复合材料的玻璃化转变温度由–50.2℃提高到–45.6 ℃,复合材料的相容性、电气绝缘性能得到了较大提高。