Due to many advantages, polymer composite insulators have been extensively used for high-voltage (HV) transmission lines and substation insulations. The in-service operation, various environmental and electrical stresses degrade their mechanical and thermal characteristics. In this study, nine thousand-hour (9000 h) multi-stress (HV, heat, acid rain, salt fog, ultraviolet (UV) radiation, and humidity) accelerated lab-weathering evaluation of alumina-trihydrate (ATH) and silicon dioxide (SiO₂) filled silicone rubber (SiR) composites were utilized. Moreover, to quantify the influence of multiple stresses over 9000 h lab-aging, the tensile strength, elongation at break, hardness, and thermal properties were evaluated and compared with the characterization results of neat (un-aged) composites. Winter and summer-aging cycles were designed in accordance with the actual service environment of Islamabad (Pakistan). Mechanical results of SiR blends showed a decrease in the tensile strength and the elongation at break (EAB), whereas the hardness increased over 9000 h lab-aging. The maximum deviation of ∼57.1% in tensile strength was found for hybrid samples (micro-ATH+ nano-Silica blend: SMNC), whereas the minimum change of ∼25.73% was exhibited by micro-silica-filled SiR specimen SMC3. Compared to neat blends, the maximum variation in EAB was ∼61% for a neat sample (SiR), whereas minimum change was noticed for SMC2 (of ∼31%) over 9000 h lab-aging. Additionally, after 9000 h lab-aging, the maximum (of ∼79.6%) and minimum (of ∼24.4%) variation in hardness was found for hybrid and SiR samples, respectively. Moreover, thermogravimetric (TGA) analysis showed that relative to neat samples, the thermal stability of aged specimens was decreased over weathering. Among aged specimens, only ATH filled samples (SMC1, SMC2) exhibited superior performance for a given temperature range (from 0°C to 900°C) by leaving a higher residual weight of ∼68.6% for SMC2. Hence to simulate and quantify the influence of environmental stresses over insulant performance, accelerated lab weathering can be adopted as an efficient tool.

由于许多优点，聚合物复合绝缘子已广泛用于高压（HV）传输线和变电站绝缘。在使用中，各种环境和电应力都会降低其机械和热特性。在这项研究中，九千小时（9000 h）的多重应力（高压，高温，酸雨，盐雾，紫外线（UV）辐射和湿度）加速了三水合氧化铝（ATH）和二氧化硅的实验室耐候性评估（SiO ₂使用填充的硅橡胶（SiR）复合材料。此外，为了量化在9000 h实验室老化过程中多种应力的影响，评估了抗张强度，断裂伸长率，硬度和热性能，并将其与纯净（未老化）复合材料的表征结果进行了比较。根据伊斯兰堡（巴基斯坦）的实际服务环境设计了冬季和夏季老化周期。SiR共混物的机械结果显示，其抗拉强度和断裂伸长率（EAB）下降，而在9000 h的实验室老化中硬度增加。对于混合样品（微型ATH +纳米二氧化硅混合物：SMNC），拉伸强度的最大偏差为〜57.1％，而填充有微硅的SiR样品SMC3的最小变化为〜25.73％。与纯净的混合物相比，对于纯样品（SiR），EAB的最大变化为〜61％，而在9000 h的实验室老化中，SMC2的变化最小（约为31％）。此外，经过9000 h的时效处理后，混合样品和SiR样品的硬度变化最大（约79.6％）和最小（约24.4％）。此外，热重分析（TGA）表明，相对于纯净的样品，老化的样品的热稳定性会随风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室风化作为有效工具。而SMC2在9000 h的实验室老化中变化最小（约31％）。此外，经过9000 h的时效处理后，混合样品和SiR样品的硬度变化最大（约79.6％）和最小（约24.4％）。此外，热重分析（TGA）表明，相对于纯净的样品，老化的样品的热稳定性会随风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室风化作为有效工具。而SMC2在9000 h的实验室老化中变化最小（约31％）。此外，经过9000 h的时效处理后，混合样品和SiR样品的硬度变化最大（〜79.6％）和最小（〜24.4％）。此外，热重分析（TGA）表明，相对于纯净的样品，老化的样品的热稳定性会随风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室风化作为有效工具。混合样品和SiR样品的硬度变化最大（〜79.6％）和最小（〜24.4％）。此外，热重分析（TGA）表明，相对于纯净的样品，老化的样品的热稳定性会随风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室风化作为有效工具。混合样品和SiR样品的硬度变化最大（〜79.6％）和最小（〜24.4％）。此外，热重分析（TGA）表明，相对于纯净的样品，老化的样品的热稳定性会随风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室风化作为有效工具。老化标本的热稳定性随着风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室风化作为有效工具。老化标本的热稳定性随着风化而降低。在老化的样本中，只有ATH填充的样本（SMC1，SMC2）在给定的温度范围（0°C至900°C）下表现出优越的性能，而SMC2留下了约68.6％的更高残留重量。因此，为了模拟和量化环境应力对绝缘性能的影响，可以采用加速实验室老化作为一种​​有效的工具。