Loss and Recovery of Hydrophobicity of Polydimethylsiloxane after Exposure to Electrical Discharges

Inhaltsverzeichnis

• 1. INTRODUCTION
• 1.1 Purpose of this study
• 1.2 The author's contribution
• 2. BACKGROUND
• 2.1 Properties of polydimethylsiloxane
• 2.1.1 General description
• 2.1.2 Production of the polymer
• 2.1.3 Production of a crosslinked network
• 2.1.4 Rubber formulations for high voltage outdoor insulation
• 2.2 Silicon rubber as outdoor high voltage insulation
• 2.2.1 General applications
• 2.2.2 Log-term performance
• 2.3 Loss and recovery of hydrophobicity-electrical discharges
• 2.3.1 Loss of hydrophobicity
• 2.3.2 Hydrophobic recovery
• 2.4 Thermal degradation of polydimethylsiloxane
• 2.5 Influence of environmental factors on hydrophobicity
• 2.5.1 Water immersion
• 2.5.2 UV radiation
• 3. EXPERIMENTAL
• 3.1 Materials
• 3.1.1 HTV silicone rubber (Paper I)
• 3.1.2 'Exact' PDMS networks (Papers II-IV, VI)
• 3.1.3 Field aged silicone rubber formulation (Paper VII)
• 3.2 Conditions during exposure to electrical discharges
• 3.2.1 Corona discharges
• 3.2.2 Radio-frequency plasma (RF)
• 3.2.3 Microwave plasma (MW)
• 3.3 Characterisation techniques
• 3.3.1 Contact angle measurements
• 3.3.2 Wilhelmy balance
• 3.3.3 Reflection infrared spectroscopy (IR)
• 3.3.4 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)
• 3.3.5 Scanning electron microscopy (SEM)
• 3.3.6 Atomic force microscopy (AFM)

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Arbeit untersucht die Prozesse des Verlusts und der Wiederherstellung der Hydrophobizität von Polydimethylsiloxan (PDMS) nach Exposition gegenüber elektrischen Entladungen. Das Hauptziel ist es, die zugrundeliegenden Mechanismen besser zu verstehen und die Faktoren zu identifizieren, die die Langzeitstabilität dieser Hydrophobie-Wiederherstellung beeinflussen.

• Verlust der Hydrophobizität durch elektrische Entladungen
• Mechanismen der Hydrophobie-Wiederherstellung
• Einfluss der Vernetzungsdichte auf den Verlust und die Wiederherstellung der Hydrophobizität
• Charakterisierung der Oberflächenveränderungen mittels verschiedener Techniken
• Untersuchung der thermischen Degradation von PDMS

Zusammenfassung der Kapitel

Kapitel 1 (Einführung): Dieses Kapitel beschreibt die Zielsetzung und den Umfang der Studie. Kapitel 2 (Hintergrund): Dieser Abschnitt behandelt die Eigenschaften von Polydimethylsiloxan, dessen Verwendung als Hochspannungsisolation im Außenbereich und die bekannten Mechanismen von Hydrophobieverlust und -wiederherstellung. Kapitel 3 (Experimentell): Hier werden die verwendeten Materialien, die Bedingungen der Exposition gegenüber elektrischen Entladungen und die eingesetzten Charakterisierungstechniken detailliert beschrieben.

Schlüsselwörter

Polydimethylsiloxan, Hydrophobizität, elektrische Entladungen, Koronaentladungen, Plasma, Oberflächencharakterisierung, Degradation, Vernetzungsdichte, Silikonkautschuk.