相容劑LDPE--g--MAH對MgO摻雜聚乙烯復合薄膜空間電荷特性的影響.pdf

1、納米顆粒摻雜聚合物材料目前已成為改善電線電纜絕緣材料空間電荷積累等問題的主流方法，但團聚等現(xiàn)象大大影響了納米復合材料的使用。因此，本論文采用低密度聚乙烯(LDPE)作為基體材料，選擇不同含量的相容劑（LDPE-g-MAH）對基體材料進行改性，然后摻雜納米MgO顆粒，通過不同的測試表征手段來研究相容劑對納米復合材料空間電荷特性及其他性能的影響，討論材料微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的聯(lián)系，為電纜絕緣材料的研發(fā)和工程應用提供理論參考。
　　論文闡

2、述了聚合物共混體系相容原理、聚合物復合材料界面理論與聚合物空間電荷原理，為后續(xù)實驗提供了理論基礎(chǔ)。通過熔融共混的方法制備了純LDPE、MgO/LDPE與MgO/LDPE-g-MAH/LDPE三種薄膜樣品。經(jīng)掃描電鏡觀察，MgO/LDPE復合材料分散較為均勻，但仍有團聚現(xiàn)象，而經(jīng)相容劑改性的MgO/LDPE-g-MAH/LDPE薄膜的相容性好，MgO顆粒分散更加均勻，幾乎無團聚現(xiàn)象。
　　采用電聲脈沖法(PEA)測試表征了經(jīng)不同相容

3、劑含量改性的納米復合聚乙烯材料在加壓與短路下的空間電荷特性。測試結(jié)果表明，質(zhì)量分數(shù)為1wt％的MgO/LDPE復合材料較純LDPE薄膜來說，能夠抑制空間電荷積累，但由于納米顆粒團聚的現(xiàn)象，材料內(nèi)部出現(xiàn)正負電荷交替的空間電荷包。而經(jīng)相容劑改性后的MgO/LDPE-g-MAH/LDPE薄膜能有效抑制空間電荷，其中相容劑含量為10wt％的作用最為明顯，能減少空間電荷包的產(chǎn)生，材料內(nèi)部空間電荷密度值由6.79C/m3減少到0.35C/m3。

4、r>　　采用寬頻介電譜與光激電流法(PSD)研究了相容劑對MgO/LDPE薄膜材料介電性能與陷阱特性的影響，寬頻介電譜實驗結(jié)果表明，MgO/LDPE-g-MAH/LDPE薄膜的介電常數(shù)較未改性的小，但仍比純LDPE的介電常數(shù)高。PSD實驗結(jié)果表明，MgO/LDPE復合材料的深陷阱密度較純LDPE增加，淺陷阱的密度相對減小，這與其材料內(nèi)部出現(xiàn)空間電荷包的現(xiàn)象相一致。MgO/LDPE-g-MAH/LDPE薄膜的陷阱能級分布大約5.18～5.