一种硫化硅橡胶性能评估方法
【专利说明】一种硫化硅橡胶性能评估方法 【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硫化硅橡胶性能评估方法。 【【背景技术】】
[0002] 硅橡胶材料是电网系统中被广泛使用的绝缘材料，由硅橡胶材料制成的器件和产 品包括但不限于复合绝缘子、防污闪涂料、电缆终端附件等。
[0003] 但是硅橡胶是一种有机高分子材料，在长期的运行中容易受到外界环境应力的作 用而发生老化。高温硫化硅橡胶是电力系统内使用最为广泛的绝缘材料。一些高温硫化硅 橡胶绝缘材料由于所使用的原料或工艺水平不佳，导致材料本身的耐老化性能较差。 【
【发明内容】
】
[0004] 为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种准确度较高、且受人为因素影响小 的硫化娃橡胶性能评估方法。
[0005] 一种硫化硅橡胶性能评估方法，包括如下步骤：
[0006] 1)在硫化硅橡胶中选择N个样品，分别在N个升温速率下测试得到N条热失重曲 线，其中第i个升温速率I对应第i条热失重曲线；其中，1 <i<N;
[0007] 2)在所述N条热失重曲线中选择M个反应深度，对于第m个反应深度，得到数据 (0i，Tlm)、（ 0 2,TJ…（0i，TJ…（0N，TNJ，其中，Tini表示第i条热失重曲线中与第m个反 应深度对应的温度；其中，1 <m<M;
[0008] 3)建立lg(f3)关于1/T的坐标系，将数据（hTj、（f32，T2m)- (UJ… (0N，TNm)在该坐标系上拟合成一条直线，根据该直线的斜率计算第m个反应深度对应的活 化能Ea;
[0009] 4)依次求出每个反应深度对应的活化能Ea，建立活化能Ea与反应深度的关系曲 线；
[0010] 5)根据反应深度与活化能1的关系评估所述硫化硅橡胶的热稳定性能和/或耐 老化性能。
[0011] 在一个实施例中，
[0012] 在步骤4)中，建立活化能与热失重剩余比例的关系。
[0013] 在一个实施例中，
[0014] 在步骤5)中，若活化能Ea与反应深度的关系曲线中，热失重剩余比例97%处的反 应活化能小于l〇〇kj/mol，则将所述硫化娃橡胶的热稳定性和/或耐老化性能差。
[0015] 在一个实施例中，
[0016] 在步骤5)中，若活化能Ea与反应深度的关系曲线中，热失重剩余比例88%处的反 应活化能大于200kJ/mol，则判断所述硫化硅橡胶在受外力的情况下易发生龟裂或断裂。
[0017] 在一个实施例中，
[0018] 在步骤5)中，若活化能Ea与反应深度的关系曲线中，热失重剩余比例60%~80% 的反应活化能小于130kJ/mol，则判断所述硫化硅橡胶中的硅氧烷成分已经发生了老化反 应。
[0019]在一个实施例中，反应深度可选择 0? 03,0. 06,0. 09,0. 12,0. 20,0. 25,0. 30,0. 35， 0. 40。这覆盖了高温硫化硅橡胶从氢氧化铝填料分解到硅氧烷分解的全过程。
[0020] 本发明的有益效果是：可利用少量硫化硅橡胶样品对其老化程度进行定量判断， 测量结果直接反映了高温硫化硅橡胶绝缘材料的热稳定性和在恶劣环境下发生老化的难 易程度，且测量方法受人为因素影响小，准确度高。 【【附图说明】】
[0021] 图1是本发明一个实施例中某一复合绝缘子样品某个反应深度得到的1/ T_lg(|3 )拟合曲线；
[0022] 图2是本发明一个实施例的一条热失重曲线及反应深度选择示意图；
[0023] 图3是本发明某一复合绝缘子样品不同反应深度下的1/T_lg(f3)拟合曲线；
[0024] 图4是本发明部分复合绝缘子伞裙样品的反应活化能-热失重剩余比例曲线。 【【具体实施方式】】
[0025] 以下对发明的较佳实施例作进一步详细说明。
[0026] 如图1至4所示，一种实施例的硫化硅橡胶性能评估方法，包括如下步骤：
[0027] 1)在硫化硅橡胶中选择N个样品，分别在N个升温速率下测试得到N条热失重曲 线，其中第i个升温速率I对应第i条热失重曲线；其中，1 <i<N。
[0028] 在一个实施例中，在被测的复合绝缘子中选5个5个伞裙样品，在不同升温速率条 件下分别进行1次热失重实验，共进行5次。升温速率|3 5°C/min，|32=l〇°C/min， 0 3= 15°C/min，0 4= 20°C/min，0 5= 25°C/min，升温范围 50°C~800°C。由此得到一 支复合绝缘子样品的5条热失重曲线，热失重曲线是热失重与温度的关系曲线，如图2显示 了其中一条热失重曲线。
【主权项】
1. 一种硫化娃橡胶性能评估方法，其特征是，包括如下步骤： 1) 在硫化硅橡胶中选择N个样品，分别在N个升温速率下测试得到N条热失重曲线，其 中第i个升温速率0i对应第i条热失重曲线；其中，1< i < N ; 2) 在所述N条热失重曲线中选择M个反应深度，对于第m个反应深度，得到数据 (0i，Tlm)、（ 0 2,TJ…（0i，TJ…（0N，TNJ，其中，Tini表示第i条热失重曲线中与第m个反 应深度对应的温度；其中，1 <m<M; 3) 建立化（0)关于1/1'的坐标系，将数据（01，1'1111)、（02，1' 21>"（1，1\1>"（^111) 在该坐标系上拟合成一条直线，根据该直线的斜率计算第m个反应深度对应的活化能Ea; 4) 依次求出每个反应深度对应的活化能匕，建立活化能Ea与反应深度的关系曲线； 5) 根据反应深度与活化能匕的关系评估所述硫化硅橡胶的热稳定性能和/或耐老化 性能。
2. 如权利要求1所述的硫化硅橡胶性能评估方法，其特征是， 在步骤4)中，建立活化能与热失重剩余比例的关系。
3. 如权利要求1所述的硫化娃橡胶性能评估方法，其特征是， 在步骤5)中，若活化能Ea与反应深度的关系曲线中，热失重剩余比例97%处的反应活 化能小于l〇〇kj/mol，则将所述硫化娃橡胶的热稳定性和/或耐老化性能差。
4. 如权利要求1所述的硫化娃橡胶性能评估方法，其特征是， 在步骤5)中，若活化能Ea与反应深度的关系曲线中，热失重剩余比例88%处的反应活 化能大于200kJ/mol，则判断所述硫化硅橡胶在受外力的情况下易发生龟裂或断裂。
5. 如权利要求1所述的硫化娃橡胶性能评估方法，其特征是， 在步骤5)中，若活化能Ea与反应深度的关系曲线中，热失重剩余比例60%~80 %的 反应活化能小于130kJ/mol，则判断所述硫化硅橡胶中的硅氧烷成分已经发生了老化反应。
6. 如权利要求1所述的硫化娃橡胶性能评估方法，其特征是， M个反应深度分别为 0? 03、0. 06、0. 09、0. 12、0. 20、0. 25、0. 30、0. 35 和 0? 40。
【专利摘要】本发明公开了一种硫化硅橡胶性能评估方法，包括如下步骤：1)在硫化硅橡胶中选择N个样品，分别在N个升温速率下测试得到N条热失重曲线，其中第i个升温速率βi对应第i条热失重曲线；2)在所述N条热失重曲线中选择M个反应深度，对于第m个反应深度，得到数据(β1,T1m)、(β2,T2m)…(βi,Tim)…(βN,TNm)；3)建立lg(β)关于1/T的坐标系，将数据(β1,T1m)、(β2,T2m)…(βi,Tim)…(βN,TNm)在该坐标系上拟合成一条直线，根据该直线的斜率计算第m个反应深度对应的活化能Ea；4)依次求出每个反应深度对应的活化能Ea，建立活化能Ea与反应深度的关系曲线；5)根据反应深度与活化能Ea的关系评估所述硫化硅橡胶的热稳定性能和/或耐老化性能。本测量方法受人为因素影响小，准确度高。
【IPC分类】G01N17-00, G01N5-04
【公开号】CN104713799
【申请号】CN201510121942
【发明人】李耀中, 张振泉, 付豪, 庄文兵, 郑子梁, 贾志东, 陈灿
【申请人】国网新疆电力公司, 清华大学深圳研究生院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月19日