燃气用聚乙烯管道的应用

介绍了聚乙烯燃气管道在国内外的发展与应用历程,分析了聚乙烯燃气管道在设计、施工、运行中应注意的问题。     

光稳定剂对水工闸门用PE-HD/高岭土复合材料性能的影响

采用共混造粒制备含有不同光稳定剂的水工闸门用高密度聚乙烯(PE-HD)/高岭土复合材料,讨论和研究光老化前后复合材料的力学性能变化规律。通过偏光显微镜观察复合材料试样表面形貌、采用傅里叶变换红外光谱和核磁共振氢谱对表面析出物进行分析,讨论比较不同受阻胺光稳定剂的析出原因及抗光老化作用差异。结果表明,添加光稳定剂2020、光稳定剂944、光稳定剂123、光稳定剂770和光稳定剂292的复合材料光老化后力学性能保留率平均值分别为87.1%,81.7%,79.1%,78.2%和75.6%,抗光老化性能依次变弱;分子量大的光稳定剂2020和光稳定剂944更容易与复合材料体系相容,不容易析出,具有更好的抗光老化作用,同时带有较稠密的受阻胺结构的光稳定剂2020具有出色的抗光老化作用,这可为PE-HD/高岭土复合材料光稳定剂选配和抗光老化性失效分析提供参考。     

熔纺PE⁃UHMW/PE⁃HD共混纤维的力学性能和晶体结构研究

通过熔融纺丝工艺制备了拉伸强度为1.13 GPa的超高分子量聚乙烯（PE?UHMW）/高密度聚乙烯（PE?HD）共混纤维。采用差示扫描量热仪（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、声速取向测试、纤维强度测试等方法研究了初生丝和纤维的晶体结构及力学性能。结果表明,将PE?UHMW与低熔体流动速率（MFR）的PE?HD共混后,提高了共混纤维的分子链取向度、结晶度及力学性能;由高度取向的分子链形成的晶粒可以在轴向上被有效拉伸,形成更规则和致密的晶体结构,从而提高了纤维的力学性能。     

绝缘材料用交联聚乙烯的研发进展

综述了绝缘材料用交联聚乙烯的研发进展。采用过氧化物化学交联法,通过添加纳米聚合物可以提高交联聚乙烯的电荷输运调控能力和击穿场强,从而提升交联聚乙烯绝缘材料的耐高压交流击穿能力;通过添加电压稳定剂可以改善交联聚乙烯绝缘材料的耐电性能和击穿强度;通过添加含磷助剂和含氮助剂可以提升交联聚乙烯电缆绝缘材料的高压直流击穿强度以及抑制空间电荷性能。采用硅烷交联法,添加长诱导时间催化剂母粒生产的绝缘材料抗老化并且诱导时间可控,在生产和使用过程中不发生预交联,生产过程中炭黑的均匀分散有助于中低压架空电线电缆耐气候性能的提升。     

LDPE/SEBS复合材料化学交联及相关性能的研究

采用二段混炼的方法,制备低密度聚乙烯/苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(LDPE/SEBS)复合材料。探究SEBS的不同含量对LDPE/SEBS力学性能的影响。通过双叔丁基过氧异丙基苯(BIBP)化学交联LDPE/SEBS,制备LDPE/SEBS/BIBP复合材料,探究LDPE/SEBS/BIBP的力学性能、微观形貌、凝胶含量、热学性能和流变性能。结果表明:SEBS用量为50份时,LDPE/SEBS具有较好的力学性能。当BIBP用量为0.9份,LDPE/SEBS/BIBP的力学性能最佳,拉伸强度为26.22 MPa,断裂伸长率为732.23%。随着BIBP用量的增加,LDPE/SEBS/BIBP的界面相容性、凝胶含量和黏度上升,熔融温度、结晶度和损耗模量下降,储能模量曲线的斜率先下降后趋于稳定。     

Understanding Electrical Performance and Microstructure of Water Tree Aged Cables after Silicone Injection during Electrical-Thermal Accelerated Aging

To further understand the long-term effect of rejuvenation fluid on water tree aged cross-linked polyethylene (XLPE) cables after silicone injection, electrical performance and microstructure of water tree aged cables were investigated during an electrical-thermal accelerated aging experiment. Two groups of treated and untreated water tree aged cable samples were subjected to electrical-thermal aging for 2 weeks. The results of the dielectric loss factor showed that the electrical performance of the treated samples was significantly better than that of untreated samples after electrical-thermal aging. Microobservation results showed that the overall water tree sizes of the treated samples were much smaller than those of the untreated samples after electrical-thermal aging. Furthermore, there was a second growth of water trees in the original water tree region during electrical-thermal aging in both groups of samples. Using scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive spectroscopy (EDS), rejuvenation fillers were observed tightly embedded in water tree voids after electrical-thermal aging. The infrared (IR) spectroscopy analysis results showed that the concentration of rejuvenation fluid increased from the outer layer to the inner layer of insulation. Based on the results, due to the improvement of the electric field at the water tree tip and the diffusion of silicone fluid in the insulation layer, both the second growth in the original water tree region and continuing growth at the water tree tip can be effectively inhibited.     

聚乙烯薄膜表面沉积纳米SiO_x涂层的阻隔性能

为了提高药品包装用聚乙烯(PE)薄膜的阻隔性能,利用射频等离子体增强化学气相沉积技术,以氧气(O2)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)作为氧化性气体和硅源单体,在PE薄膜表面沉积一层纳米厚度的柔性SiOx涂层。采用傅里叶变换红外吸收光谱、原子力显微镜和气体透过率测试仪对SiOx涂层的化学结构成分、表面微观形貌和气体阻隔性能进行表征。结果表明:SiOx涂层的化学结构和表面形貌对其阻隔性能有显著的影响。沉积工艺参数对SiOx涂层的阻隔性能起到了至关重要的作用。经过参数优化后制备的SiOx涂层可以有效地提高PE薄膜对氧气的阻隔性能,当射频功率为50 W,氧气和六甲基二硅氧烷的比例为2∶1,沉积气压为20Pa时制备的SiOx涂层的透氧值可从原膜的3 000mL/(m2·d)降低到30mL/(m2·d),对氧气的阻隔率可以提高100倍。     

聚羧酸助磨剂合成及其性能

利用水泥粉磨过程中的机械力促使水解聚马来酸酐(HPMA)与聚乙二醇单甲醚(MPEG)进行酯化反应形成聚羧酸助磨剂。试验研究了HPMA、MPEG、HPMA与MPEG的混合物、HPMA与MPEG的反应合成物对水泥助磨效果以及对砂浆性能的影响。结果表明,HPMA与MPEG都有一定的助磨性,HPMA与MPEG的混合物和反应合成物具有更佳的助磨性能,且可以改善水泥砂浆的流动性能和显著提高水泥砂浆的早期强度。激光拉曼光谱测试表明HPMA与MPEG的混合物和反应合成物与水泥共同粉磨后吸附在水泥颗粒表面,具有相似的拉曼位移图谱。     

用于抑制界面空间电荷的直流电缆附件设计

空间电荷积聚在电缆附件绝缘界面上会引起局部电场发生畸变,已成为直流电缆附件发展的主要制约因素。为此,提出了一种新的直流电缆附件设计理念,采用与电缆绝缘相似的交联聚乙烯材料模注在电缆绝缘层上制作成应力锥和附件的增强绝缘层,使得直流电缆附件的增强绝缘层与电缆绝缘层在交界面处融成一体,一定程度上消除了界面,进而从根本上改善了原界面上空间电荷的积聚情况。依据该设计理念研发的±200 k V直流无界面电力电缆附件已经按照国际大电网会议CIGRE TB 496推荐的试验方法通过型式试验,验证了该设计理念的正确性。     

硬脂酸锰改性LDPE降解材料的研究

将维生素C、聚乙二醇1000和交联淀粉作为降解剂按一定配比加入到低密度聚乙烯(LDPE)基体中,采用不同用量的硬脂酸锰与上述LDPE降解材料制取薄膜并进行老化试验,用红外光谱、扫描电镜和力学性能分析研究了硬脂酸锰对LDPE降解材料热氧降解性和光降解性的影响。结果表明:当加入0.4%的硬脂酸锰时,LDPE的光和氧化降解性增强,降解过程中产生大量羰基,材料质量减少,其断面出现孔洞,可促使LDPE进一步完全降解。