氟化协同偶联剂改性纳米SiO2/环氧树脂的热氧老化特性研究

环氧树脂在电机定子主绝缘中具有广泛应用,热老化是电机绝缘劣化的重要因素之一.氟化改性纳米SiO2填料可显著改善环氧复合材料的电气性能,然而氟化协同改性技术对环氧复合材料抗热氧老化的机制尚不清楚,限制了其在电机主绝缘中的应用.为此,论文对氟化协同偶联剂改性环氧复合材料的热氧老化特性进行研究,对不同老化时间下复合材料的表面形貌、玻璃化温度、击穿场强、介电特性及空间电荷特性等进行了测试.结果表明:与未改性环氧试样及单一偶联剂改性试样相比,随着老化时间推移,协同改性试样的玻璃化温度、击穿场强、介电常数、介质损耗因数等退化量显著减少.协同改性试样结构相对稳定,老化后材料表面分裂形成颗粒状物质受到有效抑制,具有更好的抗热氧老化特性.     

超支化聚酯改性纳米SiO2/环氧树脂的介电特性

为改善纳米SiO_2与环氧树脂(EP)的界面性能及复合材料的介电参数,通过超支化聚酯协同偶联剂处理对纳米SiO_(2.)进行表面接枝,制备不同配比的纳米SiO_2/EP复合材料,研究不同改性方式及SiO_2含量下复合材料的介电特性。X射线光电子能谱及傅里叶红外光谱分析表明,端羧基超支化聚酯经100℃、40 min共混反应可成功接枝至纳米SiO_2表面;材料断面扫描电镜分析表明,质量分数为10%掺杂时,经超支化表面接枝改性的纳米SiO_2在EP溶液中不易团聚;热刺激去极化电流测试表明,纳米复合材料内部出现0.86～1.15 eV深陷阱;质量分数为7%掺杂比例下,复合材料的交流击穿电场强度比单纯偶联剂改性方式提高了19%;质量分数为5%掺杂比例下,工频下材料的介质损耗因数和介电常数分别下降至0.58%和4.38;研究结果表明超支化聚酯处理可在纳米SiO_2表面引入超支化基团。长链自由基的引入可抑制纳米SiO_2团聚,增强无机粒子与环氧基团的结合强度,并在纳米SiO_2/EP界面区域引入深陷阱,进而显著改善复合材料的介电特性。     

纳米ZnO与SiO2改性环氧树脂的绝缘特性及导热性能

本文通过将不同填充量的纳米ZnO、SiO2填充环氧树脂制备成复合材料,研究纳米无机粒子填充对复合材料绝缘特性的影响.首先利用扫描电镜检测了纳米颗粒在复合材料中的分布状况,测试了纳米ZnO、SiO2不同添加量与复合材料介电常数的关系及对复合材料局部放电起始电压的影响,同时分析了复合材料电老化过程中电树枝引发率的变化规律和纳米颗粒填充量对复合材料的导热系数的影响.研究结果表明,纳米ZnO填充量的增加会引起环氧树脂相对介电常数的增大,而纳米SiO2填充环氧树脂后,复合材料的相对介电常数先降低然后缓慢增加.纳米ZnO与SiO2均能提高复合材料的局放起始电压、降低复合材料的电树枝引发率及提高复合材料的导热系数.     

纳米SiO2改性环氧树脂工艺条件与性能研究

探讨了纳米SiO2分散方式、含量对环氧树脂复合材料的力学性能、耐热性等方面的影响,结果表明,只有经过表面处理后的纳米SiO2并经超声波共同作用,在其含量为3%时,复合材料的综合性能最佳。     

微、纳米无机颗粒/环氧树脂复合材料击穿强度性能

为研究微、纳米无机颗粒对环氧树脂击穿强度的影响,制备出了不同含量微、纳米氧化铝,纳米氧化硅/环氧树脂复合材料。通过采用球球电极对试样进行了交流击穿实验,通过实验发现适量的纳米氧化铝颗粒的添加增强了环氧树脂的击穿强度,而微米氧化铝颗粒降低了环氧树脂的击穿强度。通过比较亲水性和疏水性纳米氧化硅颗粒对环氧树脂击穿强度的影响发现,随着亲水性纳米氧化硅颗粒含量的增加,纳米复合材料击穿强度随含量增加而增大,而相同含量的疏水性纳米氧化硅/环氧树脂复合材料的击穿强度低于纯环氧树脂。     

氟化改性石墨烯纳米片对环氧树脂复合材料沿面耐压性能的影响EI北大核心CSCD

环氧树脂(epoxy resin,EP)的氟化纳米改性是提升复合绝缘材料沿面耐压性能的重要手段。该文对石墨烯纳米片(graphene nanoplatelets,GNPs)分别进行等离子体氟化、化学氟化与等离子体–化学协同氟化3种不同形式的改性处理,探究不同氟化方式对含氟界面层的影响,并揭示其对EP复合材料直流沿面耐压性能的提升机理。结果表明:3种氟化石墨烯纳米片均对EP复合材料沿面闪络电压有提升效果。进一步对EP复合材料表面电荷消散情况及陷阱分布特性进行分析,发现不同接枝形式的GNPs对EP复合材料沿面耐压性能的提升机制存在差异。填料GNPs与EP基体间有效键合作用的形成,可以促进电荷沿GNPs的输运,从而影响EP复合材料的沿面耐压性能。     

纳米SiO2对环氧树脂复合材料雷电冲击电压的影响

以纳米SiO_2改性环氧树脂制得SiO_2/环氧树脂复合材料,并对改性前后环氧树脂复合材料的短时过电压耐受能力进行对比研究。结果表明:随着纳米SiO_2掺杂量的增加,SiO_2/环氧树脂复合材料的介电常数和介质损耗因数均呈先减小后增大的趋势,当纳米SiO_2质量分数为3%时,改性效果最佳。根据U-N曲线,在常温下施加的雷电冲击电压幅值为50 k V时,掺杂SiO_2质量分数为3%的环氧树脂复合材料累积至击穿的雷电冲击次数达1 313次,是纯环氧树脂材料的3.23倍,研究结果可为提高环氧树脂短时过电压耐受能力设计提供参考。     

等离子体氟化纳米SiC/环氧复合涂层对环氧树脂闪络特性的影响

环氧树脂绝缘子在电场的作用下会发生表面电荷积聚,严重时会发生沿面闪络现象,威胁电力系统和电气设备的安全运行。为此利用CF4/Ar等离子体对纳米SiC进行氟化处理,以改变其在环氧树脂中的界面特性,将含有不同质量分数氟化纳米SiC的环氧复合涂层材料以3种不同厚度涂覆在环氧树脂基体上,对其进行表面电位测试和直流闪络测试。实验结果表明:随着填料在环氧涂层中含量的增加,试样的闪络电压增高,电荷消散速度加快,陷阱能级和密度降低。增加涂层厚度同样可以提高试样的闪络电压,等离子体氟化纳米SiC质量分数为5%的涂层厚度为600μm时,闪络电压较无涂层试样提高了18.7%。涂覆等离子氟化纳米SiC/环氧复合涂层作为便捷有效的方法,在减少电气设备运行故障方面具有广阔的应用前景。     

等离子体表面氟化处理环氧树脂及其沿面闪络特性研究

为加快绝缘子表面电荷消散,提升绝缘子沿面闪络电压,本研究提出了等离子体氟化改性技术,选用与绝缘子配方一致的环氧树脂试样,改变材料表面的处理时间,测试处理前、后试样的表面物理、化学及介电特性.结果表明:等离子体处理作为一种兼具表面物理改性及化学改性的方法,可以在试样表面引入亲水性基团,改变试样表面的浸润性,试样表面粗糙度随处理时间的增加呈先提高后降低的趋势,同时等离子处理可以在材料表面引入F元素,浅化表面陷阱,提升材料的表面电导率,减少表面电荷积聚;在选定参数下,处理9 min后,沿面闪络电压提升至最大值,威布尔分布计算表明提升了约37.17％;过长时间的等离子体表面处理会破坏材料结构,深化表面陷阱,降低表面电导率,降低沿面闪络电压.     

硅氧烷活性稀释剂改性环氧/酸酐浸渍树脂研究

采用活性硅氧烷作为VPI环氧树脂的稀释剂,研究了添加不同用量的硅氧烷稀释剂对树脂体系的粘度、储存稳定性、固化物力学性能及介电性能的影响.结果表明:随着硅氧烷稀释剂添加量的增大,体系的粘度显著降低,对储存稳定性影响很小,冲击强度明显提高,介质损耗呈上升趋势,在155℃下tanδ最大值不超过0.024.当硅氧烷稀释剂的添加...     

氰酸酯树脂改性环氧树脂的力学性能

分析了氰酸酯树脂与环氧树脂的共固化反应;对氰酸酯树脂改性环氧树脂固化物的力学性能进行测试,评价其改性效果。结果表明:氰酸酯树脂改性环氧树脂的冲击强度、弯曲强度、拉伸剪切强度均明显提高。     

改性氧化镁/环氧树脂复合材料的介电及亲疏水性能

为改进开关设备中环氧树脂的电气及疏水性能,对纳米氧化镁(nMgO)分别进行硅烷偶联剂(KH560)及含氟硅烷偶联剂(全氟癸基三乙氧基硅烷)改性,利用FT-IR、XPS对其进行表征.并用溶液共混法分别制备不同质量分数(5％、10％、15％、20％)的环氧复合材料.通过对其介电常数、介电损耗、电导率、接触角的测试表征,结果...     

氰酸酯改性环氧树脂的研究

采用红外光谱对氰酸酯树脂(CE)改性环氧树脂的共固化反应进行分析,测试了环氧树脂固化物的介电常数(ε)、介质损耗因数(tanδ)和吸湿率,通过TG分析了固化物的热稳定性。结果表明:随着CE含量的增加,环氧树脂固化物的ε、tanδ下降;随着测量频率的增加,固化物的ε下降,tanδ上升。改性环氧树脂的吸水率降低,热稳定性变化较小,介电性能明显提高。     

超支化环氧树脂的合成及其改性环氧树脂导热胶性能研究

以偏苯三酸酐(TMA)和二缩三乙二醇(TEG)为原料合成了端基为两个羧基、一个羟基的AB2型单体,用TMA为核,采用一步法制备了新一代超支化聚酯,然后在相转移催化剂下与环氧氯丙烷反应进行端基环氧功能化制备了超支化环氧树脂HTTE-1。利用HTTE-1与Al2O3纳米粒子复合改性环氧树脂制备纳米复合材料,并对其性能进行了研究。结果表明:所得三元纳米复合材料体系的韧性优于单独填充纳米粒子体系,热导率提高。     

尼龙6共混改性环氧树脂复合材料的性能研究

采用偏苯三酸酐(TMA)对环氧树脂进行预固化处理,将预固化的环氧树脂与不同比例的尼龙6(PA6)共混挤出得到复合材料。通过力学性能测试和热重(TG)分析研究了PA6对复合材料力学性能与形态结构的影响。结果表明:当m(EP)/m(TMA)=100∶12时复合材料体系的拉伸性能和冲击强度均优于相同条件下m(EP)/m(TMA)=100∶24的体系;尼龙6的加入可以提高复合材料的力学性能和热性能。