纳米TiO_2改性室温固化硅橡胶的力学性能研究

纳米TiO2改性室温固化硅橡胶的力学性能研究3王英1,于萍1,罗运柏1,2,钟家柽1(11武汉大学化学与分子科学学院,武汉430072;21武汉大学纳米科学与技术中心,武汉430072)摘要:为进一步提高RTVSR的各项性能,近年来虽有针对其各项性能的纳米粒子改性研究,但是从力学性能上的研究和成果并不多。介绍了用金红石型纳米级TiO2共混改性RTVSR,得到一种新型的耐老化和力学性能优良的防污闪绝缘复合涂料。通过研究复合材料的力学性能并与空白RTVSR进行对比,进一步采用FT2IR、XRD、SEM等先进仪器分析了纳米复合材料的化学结构,确定了当TiO2添加量为6%时,断裂伸长率达到了345%,拉伸强度为0.27MPa。从复合材料的基本电气性能测试结果可知,通过纳米粒子改性的RTVSR依然保持了良好的绝缘和憎水性能。试验结果表明,改性后的复合涂料力学和憎水性能优异,且保持了良好的电气性能。关键词:纳米TiO2;RTVSR;拉伸强度;断裂伸长率;绝缘;憎水性中图分类号:TM855文献标识码:A文章编号:100326520(2006)0720010203StudyonMechanicalCharacteristicofRTVSiliconRubberModifiedbynano2TiO2WANGYing1,YUPing1,LUOYunbai1,2,ZHONGJiacheng1(1.SchoolofChemistryandMoleculeScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China;21CenterofNanoscienceandNanotechnology,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Forthepastfewyears,therearesomeresearchaboutthenano2particlesmodificationofRTVSR,butnothavefavorableresearchfindingsonmechanicalpropertiesandotherperformance.Anewinsulatedcoatingofpollu2tionflashoverforoutdoorinsulatorsisdiscussed,whichismodifiedfromtheRTVsiliconerubberbyblendingwithrutilenano2TiO2inpresentpaper.Themechanicalcharacteristicofthenano2compositehavebeeninvestigated.ItisanalyzedandcomparewiththatofpureRTVsiliconerubber,withthehelpofFT2IRandFT2Raman、XRD、SEM,andalsothechemicalframeofRTVsiliconerubber.Theresultsshowthattheoptimalcontentofnano2TiO2intheRTVsiliconerubberissixpercents.Theelongationatbreakis345%,andtensilestrengthis0.27MPa.Theexperi2mentindicatesthatnano2compositehasexcellentmechanicalcapabilityandoutstandinghydrophobicty,andremainsgoodelectricalproperties.Keywords:nano2TiO2;RTVSR;tensilestrength;tensileelongation;insulated;hydrophobicty0引言室温固化硅橡胶(RTVSR)是一种优良的电气绝缘材料,美国和西欧研究已有40多年,并取得了成功的运行经验。我国80年代初引进该项技术,自1985年开始经多次技术改进,反复实践,已成为电力设备外绝缘防污闪长效可靠技术保障[123]。近年来,针对绝缘设备运行中出现的如涂料不耐受风沙吹打、与瓷件的粘附力弱、阻燃效果差等问题,研究者们对RTVSR做了一些改性研究以提高它的耐候性[4,5]。白炭黑(尤其是气相法白炭黑)是RTVSR较为常用的增强填料,但气相法白炭黑增稠作用较强,不利于在基体中的分散和加工成形[6,7]。纳米TiO2广泛用于制备纳米复合材料且取得了一定的成果,但用于RTVSR绝缘材料在满足电气性能指标的前提下的改性研究还不多[7,8]。锐钛型纳米TiO2化学活性高,容易损坏涂膜、引起粉化。作为涂料添加剂,金红石TiO2颗粒细小,颜料性能优良