Optimierung der Alterungsbeständigkeit von silikonbasierten Freiluft-Isolierstoffen durch den Einsatz oberflächenmodifizierter, anorganischer Füllstoffe

Abstract

Die häufigsten Anzeichen der Alterung bei silikonbasierten Freiluft-Isolierstoffen für die elektrische Energieversorgung sind der Rückgang der Hydrophobie, das Verblassen der Farbe, Veränderungen in den mechanischen Materialeigenschaften und die Zunahme der Härte. Unter bestimmten Bedingungen wird auch eine dünne, versprödete Oberflächenschicht (Silica-Like-Layer) gebildet, sowie eine spontane Rissbildung beobachtet. Da die verwendeten Füllstoffe einen signifikanten Anteil am Alterungsverhalten der Silikone haben, wurden durch den Einsatz verschiedener oberflächenmodifizierter, anorganischer Füllstoffe versucht, die schädigenden Auswirkungen von Säuren, hohen elektrischen Feldern und Bewitterung zu reduzieren. Dabei stellte sich heraus, dass die Beimischung von inerten Füllstoffen, in Verbindung mit einer organofunktionellen Füllstoffsilanisierung zu einer deutlichen Verbesserung der Alterungs- und Säurebeständigkeit und verbesserten mechanischen Werkstoffeigenschaften führt.

The most common signs of ageing in silicone-based outdoor insulating materials for electrical energy supply are a decrease in hydrophobicity, colour fading, changes in mechanical material properties and an increase in hardness. Under certain conditions, a thin, brittle surface layer (silica-like layer) is also formed and spontaneous cracking can be noticed. Since the fillers used, play a significant role in the ageing behaviour of the silicone elastomers, attempts were made to reduce the damaging effects of acids, high electrical fields and weathering by using various surface-modified, inorganic fillers. It was found that the addition of inert fillers in conjunction with organofunctional filler silanisation leads to a significant improvement in ageing and acid resistance and improved mechanical material properties.