在硅橡胶复合绝缘子的运行过程中,硝酸的产生、渗透和老化会降低硅橡胶的性能,并影响到电网设备的安全运行.该文结合多种表征技术系统研究硝酸对硅橡胶的老化作用机理.气相色谱-质谱(GC-MS)结果表明,硅橡胶中聚二甲基硅氧烷(PDMS)在硝酸的作用下裂解,导致硅橡胶中D4～D7为主的环状硅氧烷小分子增多.硝酸溶液浸泡600h的硅橡胶内D4是未老化时的30倍,有机组分相对含量下降了9.19％.傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)的结果表明,硝酸老化后硅橡胶表面Si?C键断裂并被氧化,生成无机硅氧结构Si?O3和Si?O4,导致表面C元素含量降低;同时甲基中的C?H键断裂并引入极性羟基.由试验结果可知,硝酸主要从以下两方面引起硅橡胶老化:一是H+作用于PDMS中的Si?O键,使硅橡胶中的PDMS网络结构解聚;二是强氧化性的NO3?作用于表面PDMS中的基团,导致硅橡胶表面由非极性转为极性.这些是引起硅橡胶阻隔性能及憎水性下降的主要原因.
硅橡胶 硝酸 硅氧烷小分子 化学结构