[发明专利]一种基于初始憎水角和表面能测试的硅橡胶憎水性判别方法

说明书

本发明提供一种基于初始憎水角和表面能测试的硅橡胶憎水性判别方法，首先用去离子水测试样品静态憎水角，根据测试值对样品的憎水性进行分类：当样品有憎水性时，进一步判定样品有较好憎水性或极好憎水性；当样品有极好憎水性时，进行补充测试：将测试液更换为丙三醇，测试样品静态憎水角，记录测试数据。最后，对于有较好憎水性和极好憎水性的样品，继续测试乙二醇条件下样品静态憎水角，记录测试数据。采用OWRK法进行表面能计算，获得样品的表面能。本发明方法可以解决用大憎水角时憎水角和憎水性的非线性变化情况，可更加直观对样品进行判断。可提高测试精度。解决了对于超疏水材料使用传统憎水角测试方法无法完成的问题。

技术领域

本发明属于绝缘材料憎水性检测领域，具体涉及一种基于初始憎水角和表面能测试的硅橡胶憎水性判别方法。

背景技术

硅橡胶材料以其良好的憎水性和憎水性迁移特性，在输变电设备中有广泛应用。目前常用的憎水性判别方法，主要有憎水性分级法(HC法)和静态憎水角测试法(CA法)。HC法操作简便，但要求测试人员有较多的操作经验。CA法用于实验室中，可精确测试硅橡胶样品的憎水角，是判别憎水性的主要方法。

硅橡胶的憎水性，源于其较低的表面能。根据Yang方程，表面能与憎水角的余弦成正相关。随着电网发展，输变电设备对外绝缘材料的憎水性要求越来越高，憎水性更好的硅橡胶材料不断问世，对憎水性测试的精度要求更加严格。目前常见的硅橡胶憎水角约为120°已接近憎水角的测试极限，因此，单纯用憎水角来表示表面能已受限。此外，当样品憎水性特别好时，通过CA法测试憎水角，会出现水珠难以吸附到样品表面的情况，给测试带来困难。

因此，本领域亟需一种能够改善目前测试局限，可以较准确反映测试样品的表面能，从而比较其憎水性的方法。

发明内容

本发明的目的是为解决上述现有技术存在的不足，提供一种基于初始憎水角和表面能测试的硅橡胶憎水性判别方法，在测试初始憎水角的基础上，获得硅橡胶的表面能数据，共同评价硅橡胶憎水性，获得的结果更为准确，提高线路运行可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于初始憎水角和表面能测试的硅橡胶憎水性判别方法，首先用去离子水测试样品静态憎水角，记录θ_min水和θ_av水；然后根据测试值θ_min水对样品的憎水性进行分类：若θ_min水大于100°，判断样品有憎水性，继续进行测试；若θ_min水小于100°，判断样品无憎水性，测试结束；

当样品有憎水性时，若θ_av水小于120°，判定样品有较好憎水性；若θ_av水大于120°，判定样品有极好憎水性；

当样品有极好憎水性时，进行补充测试：将测试液更换为丙三醇，测试样品静态憎水角，记录测试数据θ_min丙三醇和θ_av丙三醇；

最后，对于有较好憎水性和极好憎水性的样品，继续测试乙二醇条件下样品静态憎水角，记录测试数据θ_av乙二醇；

采用OWRK法进行表面能计算，获得样品的表面能。计算公式如下：

通过式(1)和式(2)，分别得到和硅橡胶样品的表面能为

式(1)中，θ₁为θ_av水或θ_av丙三醇，γ_L1、为对应测试液的参数值；

式(2)中，θ₂为θ_av乙二醇，γ_L2、为乙二醇的参数值。

对应测试液的参数值在实验室环境下参数：