氟化处理对液体硅橡胶表面性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2025.04.004

湖南电力 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (4): 21-26.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2025.04.004

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氟化处理对液体硅橡胶表面性能的影响

李栋, 朱智恩, 高凯, 曾浩, 陈龙啸

国网电力科学研究院有限公司（南瑞集团有限公司）,江苏南京 211106

收稿日期:2025-05-30 修回日期:2025-06-12 出版日期:2025-08-25 发布日期:2025-09-05
作者简介:李栋(1988),男,高级工程师,研究方向为高压电缆系统结构设计和实验验证。
基金资助:
国家电网有限公司科技项目（5500-202255120A-1-1-ZN）

Influence of Fluorination Treatment on Surface Performance of Liquid Silicone Rubber

LI Dong, ZHU Zhien, GAO Kai, ZENG Hao, CHEN Longxiao

State Grid Electric Power Research Institute Co., Ltd. (NARI Group Co., Ltd. ), Nanjing 211106, China

Received:2025-05-30 Revised:2025-06-12 Online:2025-08-25 Published:2025-09-05

摘要/Abstract

摘要： 为改善高压复合套管表面特性,使用F₂/N₂混合气体对两种商用液体硅橡胶进行氟化处理,测试两种液体硅橡胶试样氟化前后的电性能、理化性能和疏水性。结果表明：氟化处理后两种试样的直流闪络电压分别提升了50%以上和30%以上;两种硅橡胶试样呈现不同的表面电位衰减特征,表面电导率提高1~2个数量级,体积电导率未发生明显变化,氟化引起的表面传导的增加能够加快表面电位衰减。ATR-IR分析及SEM观察显示,氟化后的试样在表层中形成了C—F键,表面出现微纳米结构化;疏水试验表明氟化显著提高了两种液体硅橡胶试样的疏水性。因此,氟化处理是提升高压复合套管用液体硅橡胶表面性能的有效手段。

关键词: 液体硅橡胶, 氟化处理, 表面性能, 疏水性

Abstract: In order to improve the surface characteristics of high-voltage composite bushings, two commercial liquid silicone rubbers are fluorinated using F₂/N₂ mixed gas. The electrical properties, physical and chemical properties, and hydrophobicity of the two liquid silicone rubber samples before and after fluorination are tested. The results shows that the DC flashover voltages of the two silicone rubber samples after fluorination have increased by more than 50% and 30% respectively. The two silicone rubber samples present different surface potential decay characteristics after fluorination. The surface conductivity of both is increased by 1~2 orders of magnitude, and the bulk conductivity does not change significantly. The increase in surface conduction caused by fluorination can accelerate the surface potential decay. Through ATR-IR analysis and SEM observation, C—F bonds are formed in the surface layer of the fluorinated samples, and micro-nano structuring appears on the surface of the fluorinated layer. The hydrophobicity test indicats that fluorination significantly has improved the hydrophobicity of the two liquid silicone rubber samples. Therefore, fluorination treatment is an effective means to enhance the surface performance of liquid silicone rubber used in high-voltage composite bushings.

Key words: liquid silicone rubber （LSR）, fluorination treatment, surface performance, hydrophobicity

中图分类号:

TM854

李栋, 朱智恩, 高凯, 曾浩, 陈龙啸. 氟化处理对液体硅橡胶表面性能的影响[J]. 湖南电力, 2025, 45(4): 21-26.

LI Dong, ZHU Zhien, GAO Kai, ZENG Hao, CHEN Longxiao. Influence of Fluorination Treatment on Surface Performance of Liquid Silicone Rubber[J]. Hunan Electric Power, 2025, 45(4): 21-26.

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Influence of Fluorination Treatment on Surface Performance of Liquid Silicone Rubber

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