Влияние микро- и нано-SiO₂ на механические, термические и электрические свойства композитов на основе силиконового каучука, эпоксидной смолы и EPDM для наружной электрической изоляции

В статье представлено влияние микродисперсного (3 мкм) и нанодисперсного (10 нм) диоксида кремния (SiO₂) на механические, термические и электрические свойства композитов на основе силиконового каучука (SiR), эпоксидной смолы и этилен-пропилен-диенового мономера (EPDM). Композиты SiR, эпоксидной смолы и EPDM, наполненные частицами микродисперсного и нанодисперсного SiO₂, были получены с содержанием микрокремнезёма 20 мас.% и нанокремнезёма 5 мас.% соответственно. Для получения композита SiR–SiO₂ смешение компонентов проводили с использованием ультразвуковой обработки. Композит эпоксидная смола–SiO₂ получали в два этапа: диспергирование наполнителя и смешение; компаундирование EPDM–SiO₂ выполняли на двухвалковой вальцовой машине. При добавлении микро- и нано-SiO₂ в композитах наблюдались повышение прочности при растяжении примерно до 2,7 МПа, увеличение твёрдости и снижение относительного удлинения при разрыве. Дальнейшее введение микро- и наночастиц обеспечивало более высокую термическую стабильность нанокомпозитов SiR (SNC) по сравнению с композитами на основе эпоксидной смолы и EPDM. По сравнению с композитами SiR и EPDM нанокомпозиты на основе эпоксидной смолы демонстрировали наибольшую электрическую прочность — 38,8 кВ/мм. При этом объёмное и поверхностное удельные сопротивления SNC были выше, чем у других исследованных образцов. Высокие эксплуатационные характеристики нанокомпозитов SiR среди всех исследованных образцов свидетельствуют о большей пригодности их применения в наружной электрической изоляции.