0 引言

复合绝缘子具有加工成型工艺简单、成本低、质量轻、机械强度高、憎水性强、耐污闪性能好、无零值、免清扫等优势，有效解决了污秽地区输电线路外绝缘污闪问题，因此，得以广泛应用于各电压等级交直流输电线路，是最主要的外绝缘悬挂支具［1-5］。输电线路的电压等级越高，外绝缘要求越高，复合绝缘子的占比就越高。在特高压直流线路中复合绝缘子的占比超过85%［6］。复合绝缘子于1995 年左右开始大规模推广应用，当时挂网运行复合绝缘子约10 万支［4］，其后呈爆发性增长，2013 年底，挂网运行的复合绝缘子超过600 万支［1］。目前中等规模以上复合绝缘子厂家180 多家，几个大规模厂家年产量30 多万支［7］，预计整个行业年产量数百万乃至上千万支。

复合绝缘子伞裙护套是特殊合成的有机硅橡胶，运行中遭受到温度、污秽、潮湿、局部放电或高场强的联合作用，会出现不同程度的龟裂、粉化、憎水性降低、开裂等老化现象，严重威胁输变电设备的绝缘性能。试验研究和运行经验表明，在正常设计、制造、使用和维护下，复合绝缘子硅橡胶材料的使用寿命一般为15～20 年［1，8-9］。自2015 年开始有大批量复合绝缘子达到使用年限而退役，绝缘子退役数量逐年增多。同时，还有因配方设计缺陷、原材料材质不良、制造瑕疵、选用不合理、雷击、鸟害、污闪、重灰密环境条件等原因造成复合绝缘子非正常老化，提前失效而退出运行［1，4］。由于应用数量巨大，退役复合绝缘子的数量也非常庞大。

硅橡胶以硅氧键为主链，由于其结构的特殊性，决定了其具有耐高低温、耐高压电、耐臭氧老化、耐辐射性、耐候等优异的化学惰性，因此其应用领域广泛。也正是由于其应用的突出优点，决定了退役报废后的处理极为困难，绝缘子的不断累积堆置，占用大量的土地和空间资源，危及生态环境安全，退役复合绝缘子处置已成为亟待解决的问题。资源化利用对于环境保护和复合绝缘子行业健康持续发展有着重要的意义。然而，退役复合绝缘子的综合利用刚刚起步探索，尚未有明确、成熟的实用化处理办法。

1 复合绝缘子硅橡胶材料及组成

复合绝缘子所用硅橡胶材料为高温硫化硅橡胶，原料主要包括聚甲基乙烯基硅氧烷（简称甲基乙烯基硅橡胶、硅橡胶生胶）、补强填料、结构控制剂、着色剂、交联剂、硫化剂、改性添加剂等组分。补强填料为气相法二氧化硅（白炭黑）。结构化控制剂常用的有环硅氮烷、六甲基二硅氮烷、二苯基硅二醇、低摩尔质量的羟基硅油等。交联剂常用的有乙烯基聚硅氧烷、甲基含氢聚硅氧烷。着色剂为氧化铁红或色素碳黑。硫化剂常见的是：过氧化苯甲酰、2，4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁基、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、2，5-二甲基-2，5-二叔丁基过氧化己烷等。改性添加剂为氢氧化铝，作用是增加绝缘子耐电痕化水平和垂直燃烧等级［10-13］。

伞裙硅橡胶各组分配比大体范围：甲基乙烯基硅橡胶100 份，补强填料白炭黑30～40 份，氢氧化铝90～120 份，硫化剂1.5～2.5 份，交联剂3～4 份，结构控制剂4～6 份［12-13］。由硅橡胶配比可见，硅橡胶中生胶、交联剂、结构控制剂等有机物成分约占40%，氢氧化铝、白炭黑、着色剂等无机物成分占60%左右。

复合绝缘子在运行过程中，无机组分不发生变化，绝缘子的老化实际上是伞裙中硅橡胶类有机组分的老化、裂解、流失。因此，退役复合绝缘子中有机物组分的含量减少到40%以下，无机物组分比例上升到60%以上。

2 绝缘子硅橡胶回收利用适宜处理方法

复合绝缘子所用硅橡胶材料是为满足输电线悬挂外绝缘保护特殊功能需求设计开发的，主材料甲基乙烯基硅橡胶与其他硅橡胶制品相同，区别在于为了实现外绝缘功能需求，添加剂的选用及其占比有所变化调整。

废绝缘子硅橡胶的回收利用可以借鉴其他行业废橡胶的回收处理方法，主要有两大类方法：一类是粉碎法，用作有机树脂、热塑性弹性体，建筑材料、化妆品、油墨、涂料、阻燃材料等的添加剂等；另一类是裂解法，将旧硅橡胶转化为可供再次配合加工硫化的胶料，或者将其解聚成环状硅氧烷中间体，乃至硅氧烷单体。裂解法虽然回收的产品价值高，但是，工艺复杂、成本高、能耗高。对于复合绝缘子废硅橡胶，消耗大量能源所能回收处理部分只总占处理量的40%以下，显然会大幅度增加回收成本，经济上不划算。因此，退役绝缘子的综合利用应优先考虑粉碎法加工制备硅橡胶粉体。

文章来源：《中国资源综合利用》 网址: http://www.zgzyzhly.cn/qikandaodu/2021/0119/833.html