《表3 涂覆硅脂2#的硅橡胶经不同老化处理后的主、侧链基团吸收峰变化情况》

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《不同老化处理对涂覆硅脂后XLPE/SIR界面击穿特性的影响》

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表3列出了表面涂覆硅脂2#并经不同老化处理200 h后硅橡胶试样的主链基团和侧链基团的吸收峰变化情况。从表3可以看出，臭氧作用下，硅橡胶的主链基团和侧链基团吸收峰分别下降了19.8%和55.6%；而电晕和臭氧协同作用下，硅橡胶的主链基团和侧链基团的吸收峰分别下降了34.5%和48.8%。其原因可能是电晕和臭氧协同作用对试样的破坏以电晕作用为主，电晕放电产生的电子束和离子束能量最高可达963 kJ/mol，而硅橡胶主链基团Si-O-Si的键能约为446 kJ/mol，Si-C键能约为301kJ/mol，Si-CH3中的C-H键能约为413 k J/mol[28]，可见电晕放电产生的带电粒子在撞击硅橡胶表面时可使其主链基团和侧链基团均发生裂解。臭氧作用下，硅橡胶主链出现一定程度的断裂，但其侧链基团吸收峰下降更多，这是由于相较于电晕和臭氧协同作用情况，仅臭氧情况下臭氧浓度更高，氧化性、腐蚀性更强，故使得硅橡胶中键能较低的侧链基团吸收峰下降更为明显。其中，憎水的对称结构Si-（CH3）2的减少导致硅橡胶表面的憎水性减弱，导致硅橡胶表面吸附水分增多，电荷可借助表面吸附水分完成输运，从而降低了XLPE/SIR界面的起始放电电压与交流击穿电压。此外从图10还可以看出，臭氧作用下，羰基C=O(1 700 cm-1）吸收峰上升，表明硅橡胶表面氧化情况更加严重，羰基不仅可以作为浅能级载流子陷阱促进跳跃电导[29]，还可以作为极性基团提高表面吸附水分能力进而加速电荷的沿面输运[30]，同样致使XLPE/SIR界面的绝缘性能降低。另外，臭氧作用、电晕和臭氧协同作用下，硅橡胶的红外光谱在波数为2 854 cm-1与2 922 cm-1处均出现两个新的特征吸收峰，分别是甲基C-H键的对称伸缩振动吸收峰和亚甲基C-H键的不对称伸缩振动吸收峰，这与硅脂的红外光谱一致，说明在这两种老化条件下，硅脂对硅橡胶试样有一定渗透作用，故试样内部存在硅脂中的烷烃、环烷烃和芳香烃等基团。