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.     

胶原蛋白/低密度聚乙烯复合材料的制备与性能

为了探讨胶原蛋白（HC）和相容剂马来酸酐接枝低密度聚乙烯（LDPE-g-MAH）对聚合物材料性能产生的影响,以低密度聚乙烯（LDPE）为基体,用共混挤出的方法制备了HC/LDPE复合材料和HC/LDPE-MAH复合材料,并将复合材料注塑成不同规格样条。通过力学性能测试、SEM和热分析等表征方法研究了HC和LDPE-g-MAH含量对HC/LDPE及HC/LDPE-MAH复合材料结构和性能的影响。结果表明：当HC加入量为5wt%时,HC/LDPE复合材料拉伸强度达到最大值15.824 MPa;LDPE-g-MAH的加入可明显改善界面粘结性,提高材料力学性能及热稳定性,当HC含量为20wt%,LDPE-g-MAH含量为4wt%时,HC/LDPE-MAH复合材料的拉伸性能最优。     

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。      

枣核/低密度聚乙烯复合材料的力学性能

为充分利用红枣精深加工产生的废弃物,以枣核(JP)和低密度聚乙烯(LLDPE)为主要材料,采用注塑成型法制备JP/LLDPE复合材料,并对其静态力学性能(拉伸、弯曲和冲击)和动态力学性能(动态黏弹性、蠕变行为和应力松弛行为)进行系统测试分析.静态力学性能分析表明,随JP含量的增加,JP/LLDPE复合材料的拉伸强度和冲...     

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。     

纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性

为探讨纳米ZnO/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的介电特性,首先,采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行改性,并利用两步法制备了不同纳米ZnO质量分数、不同纳米ZnO粒径、不同纳米ZnO表面修饰方式和不同冷却方式的纳米ZnO/LDPE复合材料;然后,通过FTIR、SEM、DSC和热激电流（TSC）测试了纳米ZnO在基体中的分散情况、复合材料的等温结晶过程参数变化及陷阱密度;最后,在不同实验温度下分别进行了交流击穿、绝缘电导率、介电常数和空间电荷实验。结果表明:纳米ZnO的加入使纳米ZnO/LDPE复合材料内部陷阱深度和密度均有所增加;当纳米ZnO的粒径为40 nm且质量分数为3%时,复合材料的结晶速度最快,纳米ZnO在基体中的分散性较好,击穿场强达到最高值133.3 kV/mm,电导率及介电常数也相对较低,加压时复合材料内部空间电荷少,短路时释放电荷速度快,介电性能较好;由于纳米粒子增加了材料内部的热传导速率,降低了复合材料随着温度升高而降解的速度,因而相对于纯LDPE,随着实验温度的提高,纳米ZnO/LDPE复合材料的击穿场强下降幅度及电导率上升幅度均较小。      

碳化硅/低密度聚乙烯复合材料的直流伏安特性

为探讨碳化硅（SiC）/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的电导非线性特性,结合扫描电镜观察和X射线衍射分析研究了SiC的掺量、种类、晶型及粒径对SiC/LDPE复合材料直流伏安特性的影响。研究结果表明:SiC掺量增加可导致SiC/LDPE复合材料电导率增大和电导非线性系数发生改变的临界场强值降低;当外施电场强度相等时,在相同的SiC掺量下,纳米α-SiC、绿β-SiC、黑α-SiC复合材料的电导率分别大于微米α-SiC、绿α-SiC、绿α-SiC复合材料的电导率,且前者的电导非线性特性明显优于后者;当黑 α-SiC的掺量达到37.5wt%时,SiC粒径的增大可导致双对数坐标下的电导率与场强关系曲线的拐点向低场强方向移动。      

微纳米SiC/环氧树脂复合材料的界面和非线性电导特性

以微米和纳米SiC为填料,制备了不同填料配比的微纳米SiC/环氧树脂(EP)复合材料。测试了微纳米SiC/EP复合材料的玻璃化转变温度、室温介电谱和直流电导特性。分析了填料与基体之间的界面对玻璃化转变温度、介电谱及直流电导特性的影响。实验结果表明,在微米和纳米SiC填料的共同掺杂下,随着纳米SiC填料含量的增加,微纳米SiC/EP复合材料的玻璃化转变温度先降低后升高。在相同频率下,微纳米SiC/EP复合材料具有更低的相对介电常数和低频损耗峰幅值。与EP相比,微纳米SiC/EP复合材料具备显著的非线性电导特性。与微米SiC/EP复合材料相比,微纳米SiC/EP复合材料具有更高的非线性指数和阈值电场强度。微纳米SiC/EP复合材料的非线性电导特性与SiC颗粒和EP基体之间的界面区密切相关。      

聚苯乙烯改性纳米SiO_2/低密度聚乙烯接枝聚苯乙烯复合材料的制备及表征

为制备接枝聚乙烯与SiO2的复合材料,赋予其新的特殊性能,首先,通过预辐照和悬浮接枝技术制备了低密度聚乙烯接枝聚苯乙烯(LDPE-g-PS),通过表面接枝制备了PS改性纳米SiO2(PS@nano-SiO2);然后,将LDPE-g-PS与PS@nano-SiO2熔融共混,制备了PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料;最后,利用FTIR、SEM、DSC和电子拉力机等对材料的结构及性能进行了研究。结果表明:PS已经分别接枝到LDPE和纳米SiO2上;在PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料中,SiO2在LDPE-g-PS内达到纳米级分散,并形成独特的纤维状网络结构;2wt%PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料的冲击强度比LDPE-g-PS提高了99.3%;与LDPE-g-PS相比,PS@nano-SiO2/LDPE-g-PS复合材料的结晶温度升高,击穿场强比LDPE的高1.4倍。所得结论表明PS@nanoSiO2/LDPE-g-PS复合材料的性能较好。     

低密度聚乙烯/聚二苯胺磷腈新型复合材料的性能

采用先开环聚合后取代的方法合成了聚二苯胺磷腈(PDAP)，将PDAP与低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混制得复合材料，采用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、广角X射线衍射(WAXD)、热重(TGA)、差示扫描量热(DSC)、动态热机械分析(DMTA)等方法，对PDAP／LDPE共混物的性能进行表征。结果表明，LDPE／PDAP共混物具有比LDPE更高的热稳定性；LDPE／PDAP共混物出现了两个玻璃化转变，相对于纯组分而言发生了偏移；广角X射线衍射表明LDPE／PDAP共混物结晶度相对于LDPE有所降低，同时发现有新的晶型出现，动态热机械分析表明LDPE／PDAP出现了α、β、γ三个明显的转变，并且与PDAP的添加量存在良好的相关性。     

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。     

功能化木粉/低密度聚乙烯热塑母料的制备及界面融合性

以研究功能化木粉/低密度聚乙烯（LDPE）热塑母料的流变及界面融合性为目的,采用超声波辅助碱预处理制备苄基化杨木粉（Wd-Ar）,通过熔融共混挤出造粒制备了Wd-Ar/LDPE热塑母料。研究Wd-Ar/LDPE热塑母料界面相容性、熔体流动性、热软化点、热融合特性以及表面自由能的变化。结果表明:SEM显示,与未处理木粉（Wd）相比,塑化母料与LDPE的界面融合性增强;由XRD结果分析可知热塑母料结晶度减弱,热软化点有所降低,熔体流动速率提高,总表面自由能下降,非极性分量自由能增加;Wd-Ar可降低与LDPE混合物料的平衡扭矩,有效改善复合材料的熔体加工性能、界面融合性及力学性能。当LDPE含量为20wt%时,Wd-Ar/LDPE复合材料的拉伸强度、拉伸断裂伸长率及弯曲强度分别提高了2.55、4.55和2.27倍,表明Wd-Ar与LDPE复合材料间的界面黏结性增强。      

四针状ZnOw/树脂基复合材料导电性能的研究

用四针状ZnOw作为导电填料制备了电阻率为10^6-10^10Ω的导电或半导电聚氨酯／ZnOw,聚氨乙烯／ZnOw和天然橡胶／ZnOw复合材料,对其表面电阻和体积电阻进行了测试和分析。结果表明,四针状氧化锌晶须可以高效地降低高分子材料的电阻,通过分析和计算提出了树脂基／ZnOw复合材料导电通道形成所需四针状氧化锌晶须的临界体积含量Vc。对上述体系的导电机理分析结果表明,外电场作用下,复合体系中晶须针尖产生的电荷集中为普通球表粒子的400倍以上,当晶须间距离很小时,可能由于隧道效应产生漏电流而提高导电性。     

硅烷接枝交联对MgO/高密度聚乙烯复合材料性能的影响

采用两步法反应挤出工艺制备硅烷接枝交联MgO/高密度聚乙烯(MgO/HDPE)导热复合材料,研究了硅烷接枝、交联对MgO/HDPE复合材料的结晶性能、力学性能、耐热性、导热性能的影响,并利用FTIR和DSC对其接枝交联、结晶情况进行表征。结果表明,交联MgO/HDPE复合材料的拉伸强度、缺口冲击强度、热变形温度(HDT)分别由未交联时的20.41 MPa、1.875kJ/m~2和74.6℃提升到27.24 MPa、7.875kJ/m~2和83.5℃,并且热导率保持基本不变0.447 W/(m·K)。     

农林废物生物炭/高密度聚乙烯复合材料的制备与性能

利用稻壳、杨木在600℃下制备稻壳炭、杨木炭,以稻壳、稻壳炭、杨木、杨木炭为填料填充高密度聚乙烯(HDPE)制备复合材料,并对其性能进行测试分析.结果表明,跟稻壳、杨木相比,稻壳炭、杨木炭具有较高的含碳量、较大的比表面积、发达的孔隙结构及较低的极性;稻壳炭/HDPE复合材料的弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度、拉伸模量分别为...