无机粉末掺杂对低密度聚乙烯中空间电荷分布及陷阱能级的影响

本文利用激光脉冲压力波法(PWP)研究了纯低密度聚乙烯(LDPE)材料以及掺杂一定量(重量百分比0.5%)四种无机粉末(TiO2、SiO2、BaTiO3、Al2O3)后的低密度聚乙烯(LDPE)材料在高电场持续作用下体内空间电荷的动态分布和等温衰减情况,并结合热刺激放电法(TSC)分析了掺杂前后材料中的陷阱分布状态,更好地了解空间电荷的行为特性.实验表明,掺杂无机粉末能够改变材料中的陷阱能级状态,从而改变空间电荷的动态分布和等温衰减特性.其中掺杂BaTiO3 粉末的低密度聚乙烯(LDPE)材料中产生了最深的陷阱,抑制了空间电荷的电极再注入和体内运输.     

纳米TiO2掺杂对低密度聚乙烯空间电荷行为的影响

本文利用压力波法(PWP)研究了低密度聚乙烯(LDPE)以及掺杂0.5%(质量分数)TiO2的低密度聚乙烯在高电场下的空间电荷分布及其等温衰减特性,结合红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)和热刺激电流(TSC)谱研究了掺杂前后的微观形貌和陷阱能级的变化.结果表明,掺杂改变了电荷的注入和积累分布;其精细结构产生了较深的陷阱能级,这对聚乙烯高压电力电缆中电树枝的引发和生长的抑制有应用价值.     

纳米SiC/低密度聚乙烯复合材料的空间电荷与电导特性

利用熔融共混法制得不同纳米SiC质量分数（0.5%、2.0%、3.0%）的纳米SiC/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料,研究了添加纳米SiC颗粒对LDPE介电性能的影响。利用SEM观测了纳米SiC颗粒的分散特性,利用电声脉冲（PEA）法测得40 kV/mm场强作用下纳米SiC/LDPE复合材料的空间电荷分布特性。利用热刺激电流（TSC）进一步验证纳米SiC添加能够提高LDPE的陷阱浓度。结果表明:纳米SiC颗粒能够均匀地分散在LDPE中,未出现较大的团聚现象。纳米SiC质量分数为0.5%、2.0%和3.0%的纳米SiC/LDPE复合材料空间电荷注入量明显低于LDPE。短路600 s后的残留空间电荷密度远小于LDPE。纳米SiC/LDPE复合材料的空间电荷注入量与电导率均随着纳米SiC的增加而减少。纳米SiC质量分数为3.0%的纳米SiC/LDPE复合材料场强非线性系数为2.6,远小于LDPE的4.3。TSC曲线表明纳米SiC/LDPE复合材料内部制造了大量的陷阱,抑制了载流子在材料内部的输运,从而阻碍了空间电荷的迁移和积聚。      

聚乙烯与 EVA 共混物的空间电荷和摩擦带电效应

本文以乙烯(E)-乙酸乙烯酯(VA)共聚物(EVA)共混到聚乙烯中,研究了不同 VA 含量对聚乙烯共混物的注入电荷和摩擦带电现象.实验发现,聚乙烯与适当比例的 EVA 共混后能明显减少注入电荷,消除摩擦带电现象.光电导频谱测量证明,添加 EVA 能减少聚乙烯中的深陷阱.本实验为研制超高压直流电力电缆的绝缘材料,开辟了新的方向.     

乙烯咔唑接枝聚乙烯的空间电荷特性及力学性能

为了研究聚乙烯材料的空间电荷特性及力学性能,采用熔融法制备乙烯咔唑(VK)接枝聚乙烯(VK-g-LDPE),并通过电声脉冲法、差热扫描量热法和拉伸试验对VK-g-LDPE的空间电荷分布、结晶度和拉伸性能进行了测试。结果表明,随着接枝率的增加,对VK-g-LDPE内部空间电荷的抑制效果呈现先增强后减弱的趋势;当接枝率为12.45%时,对VK-gLDPE材料空间电荷的抑制作用最好,试样的电荷密度最大值仅为0.31 C/m~3,比聚乙烯降低了95.87%;随着接枝率的增加,VK-g-LDPE的结晶度呈下降趋势;随着接枝率的增加,VK-g-LDPE的拉伸强度呈现先增大后降低的趋势,且当接枝率为13.02%时达到最大值14.2 N/mm~2;随着接枝率的增加,VK-g-LDPE的断裂伸长率和弹性模量呈现下降的趋势。     

低温等离子体对低密度聚乙烯材料的表面改性

用低温等离子体对 LDPE 进行表面改性,工作气体和处理时间对改性效果有重要影响。经等离子体处理后,LDPE 表面的接触角减小,表面能增加,尤其是其中的极性分量显著增加,粘接强度提高22—29倍。XPS 分析表明表面引进了极性基团。     

固体绝缘材料中空间电荷的主要影响因素及抑制方法

空间电荷一直是影响固体绝缘材料电气性能的关键因素。空间电荷的存在会造成聚合物中电场分布不均匀,加速绝缘材料老化,甚至导致材料发生击穿破坏。本文论述了固体绝缘材料中空间电荷积聚的影响因素,指出空间电荷的积累与外加电场(电场强度、电场类型、预电压效应、极性反转等)、温度(高温、温度梯度、低温)、应力、介质结构(交联程度、绝缘厚度)等密切相关,从电极材料、表面改性、掺杂填料(形貌、尺寸、种类、含量)等方面总结了空间电荷积聚的抑制方法,还论述了空间电荷积聚与抑制的相关机制,其中基于陷阱理论的空间电荷输运机理仍需进一步深入研究。     

热处理对聚乙烯性能的影响

研究了热处理对聚乙烯性能的影响。不同的热处理过程使聚乙烯的吸水性能和水树枝的形成存在一定的差异,冷却快的聚乙烯吸水率大,容易形成水树枝;而冷却慢的聚乙烯吸水率小,不容易产生水树枝。在纯聚乙烯内空间电荷容易积累,在经过改性的聚乙烯中空间电荷积累减弱。这些结果可以用样品结晶过程的差异和样品结构的不同加以解释。     

聚乙烯吡咯烷酮对PbO2电极微结构和性能的影响

采用电沉积法制备不同浓度聚乙烯吡咯烷酮(PVP)改性PbO2电极,通过SEM.XRD、电化学阻抗谱(EIS)和线性极化(VA)等方法表征其微结构和电化学性能,研究了PVP对电极电化学性能的影响.结果表明,PVP的包覆和空间位阻作用可抑制晶粒生长速度和团聚作用,使电极表面晶粒细化均匀,微结构得以改善;改性PbO2电极具有...     

纳米ZnO和纳米MMT对低密度聚乙烯介电性能的影响

分别采用添加纳米ZnO和纳米蒙脱土(MMT)粒子的方法提高低密度聚乙烯(LDPE)的介电性能,选择偶联剂对纳米粒子进行表面修饰,并利用熔融共混法制备了纳米ZnO/LDPE和纳米MMT/LDPE复合材料,通过XRD、FTIR和DSC对试样进行表征。研究了复合材料的交流击穿特性,对试样进行了空间电荷试验。结果表明:通过偶联剂修饰,纳米粒子与聚合物之间的界面结合得到改善,且纳米粒子在基体中的分散性更好;同时复合材料的结晶速率提高,结晶结构更完善;添加纳米粒子可以不同程度地提高LDPE的击穿场强,当纳米ZnO和纳米MMT的质量分数均为3wt%时,复合材料的击穿场强达到最大,分别比纯LDPE的击穿场强高出11.0%和10.3%;纳米ZnO和纳米MMT都有抑制空间电荷的作用,且ZnO的抑制效果更明显。     

纳米MgO/低密度聚乙烯高压直流电缆复合材料的制备与性能

通过热处理方法得到表面不含羟基(—OH)的纳米MgO颗粒, 采用母料法制备了10wt% 纳米MgO/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料, 研究了纳米MgO/LDPE复合材料在70 kV/mm直流电场下的空间电荷特性, 评估了该方法对纳米颗粒分散的效果及工业化应用推广价值。结果表明:表面羟基化对纳米MgO/LDPE复合材料变温体积电阻率及介电特性的影响不大, 空间电荷积累量增加。当纳米MgO 掺杂量为1wt%时, 复合材料的电性能最佳。      

聚乙烯熔融纺丝测量的拉伸主曲线分析

根据各种温度条件下低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)熔体的熔融纺丝测量结果,绘制了拉伸主曲线;比例系数b反映了拉伸过程中的分子链解缠和取向对于熔体拉伸流变性能的综合作用,与温度T呈线性关系;利用b值和参考曲线,对设定温度条件下的拉伸黏度曲线进行了估箅,与实测值吻合良好.主曲线分析扩展了熔融纺丝法的...     

高密度聚乙烯/低密度聚乙烯共混材料的模压发泡

用模压发泡法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混发泡材料,研究了偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂)、HDPE的用量及模压发泡工艺对于HDPE/LDPE共混泡沫的表观密度、力学性能的影响。结果表明,随着HDPE用量增加,共混发泡材料的表观密度、撕裂强度和拉伸强度均逐渐增加。在一定范围内,AC发泡剂用量增加,泡沫材料的表观密度和力学性能先下降后增加。发泡时间为10min时泡沫表观密度较低,再延长发泡时间,泡沫表观密度变化较小。在0MPa~10MPa范围,模压压力增加,泡沫表观密度缓慢下降。在温度为170℃~180℃范围内,温度升高,泡沫密度逐渐下降。电镜扫描图显示,HDPE/LDPE共混发泡材料泡孔均匀,且多为闭孔。     

SiO_x/低密度聚乙烯纳米材料的性能

将不同ζ电位的水溶性硅溶胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的四氢呋喃溶液共混,蒸出水和溶剂制得母料,母料与低密度聚乙烯(LDPE)密炼,制备出SiOx/LDPE纳米材料。研究了硅溶胶的ζ电位对SiOx在LDPE纳米材料中粒径和分散性的影响,进而研究对纳米材料力学性能和电学性能的影响。结果发现,硅溶胶的稳定性与SiOx/LDPE纳米材料的性能密切相关,硅溶胶的ζ电位越大,SiOx在纳米材料中的粒径越小,分散越均匀,纳米复合材料的力学性能越高,空间电荷的抑制效果越明显,当ζ电位为-16.80 mV时,SiOx粒径小于100 nm,复合材料的弹性模量为53.73 MPa,断裂伸长率为972.41%,拉伸强度为10.13 MPa,断裂功为12.48 J/m2,电荷的注入量降低为2.5 C/m3~3.0 C/m3。     

不同发泡层数低密度聚乙烯双层材料的制备及性能

采用四因素三水平L9(34)正交设计方法,研究4种助剂对3种发泡层数的低密度聚乙烯(LDPE)双层复合材料的密度和剥离强度的影响。结果表明:不同发泡层数时,乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)组合、硬脂酸锌(Zn St)、抗氧剂1010以及过氧化二异丙苯(DCP)用量对LDPE双层复合材料性能的影响不同。双层发泡时,Zn St用量对密度和剥离强度的影响最大;单层发泡时,密度和剥离强度主要受Zn St和抗氧剂用量影响;双层未发泡时,密度受这4种因素的影响较小,剥离强度主要受抗氧剂和DCP用量的影响。扫描电子显微镜观察3种发泡层数双层LDPE材料的微观结构存在明显不同。建立结构模型分析了3种发泡组合材料的性能与气体体积分数有关。     

表面活性剂对纳米ZnS电极材料电化学性能的影响

采用溶剂热法通过表面活性剂PVP改性所合成纳米ZnS电极材料。XRD、SEM、TEM测试结果表明,经表面活性剂PVP改性后的纳米ZnS结晶度明显提升,具有更完整的晶体结构;并且改性后产物晶粒尺寸更加均一,球形形貌更加完整,团聚现象明显改善。电化学性能测试结果表明,PVP改性后的纳米ZnS负极材料表现出更佳的循环稳定性,其首次可逆比容量可达到557.7 mAh/g,循环50次后可逆比容量仍保持在420 mAh/g,电化学性能明显高于改性前ZnS电极材料。     

高密度聚乙烯/低密度聚乙烯共混材料的模压发泡EI北大核心CSCD

用模压发泡法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混发泡材料,研究了偶氮二甲酰胺(AC)发泡剂)、HDPE的用量及模压发泡工艺对于HDPE/LDPE共混泡沫的表观密度、力学性能的影响。结果表明,随着HDPE用量增加,共混发泡材料的表观密度、撕裂强度和拉伸强度均逐渐增加。在一定范围内,AC发泡剂用量增加,泡沫材料的表观密度和力学性能先下降后增加。发泡时间为10min时泡沫表观密度较低,再延长发泡时间,泡沫表观密度变化较小。在0MPa^10MPa范围,模压压力增加,泡沫表观密度缓慢下降。在温度为170℃~180℃范围内,温度升高,泡沫密度逐渐下降。电镜扫描图显示,HDPE/LDPE共混发泡材料泡孔均匀,且多为闭孔。     

温度对高密度聚乙烯－炭黑材料电性能的影响

讨论了ＨＤＰＥ－ＣＢＰＴＣ导电材料的电性能与温度的关系，发现在一定温度范围内，Ｒ－Ｔ关系符合Ｒ＝Ｒ·ｅｘｐ（αＴ），α为材料电阻随温度变化的温度系数，α值受聚合物基材的影响，ＣＢ含量及热处理不改变α的值，但可改ＩｎＲ－Ｔ成线性关系的温度范围，随着温度升高，表征材料导电性质的Ｂ值并非全都升高。对热－冷循环过程中ＰＥ－ＣＢ材料的Ｒ－Ｔ关系的研究表明：升温曲线与冷却曲线存在不同程度的偏离，热处理及交联处理可减小这种偏离，交联可以有效地消除ＰＴＣ材料的ＮＴＣ现象。     

电极材料对含酚废水处理效果的影响

含酚废水是难降解有机废水,电化学方法处理工业废水具有高效、快速、无二次污染及适应性强的特点.该法是基于电极上的直接氧化和产生的自由基的间接氧化除去废水中的污染物.电极材料是电化学处理方法的核心,在很大程度上决定了废水处理效率.着重概述了不同电极材料对酚类降解效果的影响,认为该方法处理含酚废水应选择高过电位、性能稳定、活性高、成本低的电极材料.     

低缠结超高分子量聚乙烯的制备及其对线性低密度聚乙烯的增强作用

利用单活性位点前过渡金属FI催化剂(Fenokishi-Imin catalyst)进行乙烯的聚合反应,在较低的温度下,制备出具有低链缠结度的超高分子量聚乙烯。经高温凝胶色谱(PL-GPC)测定,产物分子量达到了(2~5)×106;差示扫描量热仪(DSC)检测表明其结晶度达到了70%;流变学研究表明,相对于商业超高分子量聚乙烯,产物链缠结密度大大降低。进一步的力学性能测试显示添加少量的低缠结超高分子量聚乙烯对线性低密度聚乙烯的增强作用非常明显,可使拉伸强度和断裂伸长率大大提高。