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高电压等级紫外光交联聚乙烯的介电特性

2014年10月15日 论文检测样例 ⁄ 共 1320字 ⁄ 字号 暂无评论 ⁄ 阅读 577 views 次

gocheck论文检测10月15日检测样例:

作为一种新型的绝缘材料,高电压等级紫外光交联聚乙烯(Ultraviolet irradiation crosslinking polyethylene,UV-Irradiation XLPE)目前在绝缘领域的研究越来越广泛了。由于紫外光交联技术较传统的交联技术具有生产成本低、设备操作维护方便以及生产工艺对环境无伤害等一系列的优势,使它在高压电力电缆以及高压海底电缆等领域中,有望弥补传统交联电缆生产工艺的不足之处。本文对于新型绝缘材料介电特性的研究,目的是检验高电压等级紫外光交联聚乙烯的电学性能是否符合工程运行的要求以及是否较线性低密度聚乙烯(LLDPE)的有所提高。

本文首先对基础树脂、光引发剂和交联剂做了深入的研究,为接下来的实验与理论分析铺垫了基础。在这个理论基础上,本文对添加不同比例的4-羟基二苯甲酮月桂酸酯(BPL)光引发剂以及多官能团交联剂的线性低密度聚乙烯树脂进行了紫外光辐照交联实验。线性低密度聚乙烯在熔融态时相当透明并且能明显的透过紫外光,这使得厚片材样品的辐照交联成为了可能。此外本文还分析对比了添加不同比例光引发剂的紫外光交联聚乙烯片材的热延伸性能,并且确定了光引发剂与交联剂的最佳添加比例,接下来还对紫外光交联聚乙烯的交联温度以及辐照时间进行了研究。研究发现,通过添加适当的光引发剂和交联剂,可以使厚度为1mm的片材试样很容易的就发生了交联反应,且在短时间内即可获得满意的均匀性和较高的交联度(凝胶含量约为90%左右)。

为了研究紫外光交联聚乙烯薄膜试样的介电特性,本文还搭建了适用于固态薄膜试样进行辐照交联的装置。最后采用对比的研究方法,对线性低密度聚乙烯和紫外光交联聚乙烯的介电特性做了对比分析实验。

第1章 绪论
1.1 课题的学术背景
交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)是在聚乙烯(polyethylene,PE)的基础上发展起来的热固性高分子绝缘材料,它继承了聚乙烯良好的电绝缘性能和重量轻等优点。经过交联方式改进的聚乙烯材料具有三维网状结构的性能,因此随着交联程度的增加材料的耐热性能也获得了很大的改进。交联聚乙烯在300°C以下不会发生分解和碳化,长期工作温度较聚乙烯的提高了近20°C,且交联聚乙烯短路时容许的温度高达250°C,这使得相同截面积绝缘电缆的截流量得到了大大提高[1]。此外,交联后的聚乙烯[2]受热不再熔化且不溶于有机溶剂(仅能被一些如二甲苯、萘烷等有机溶剂溶胀)。表1-1例举了交联聚乙烯与聚乙烯的一些性能对比。

1.1.1 高能辐射交联
美国电子化学公司早在1955年就开始使用具有较高能量的电子射线辐照聚乙烯使其发生交联[15],并将高能辐射交联这项技术应用到电线电缆的生产上,高能辐射交联可以说是最早出现的交联工艺。其交联机理[5,16]是:利用高能射线(如加速电子、α射线、γ射线、Χ射线等)使C—H键断裂生成聚乙烯大分子自由基和活泼氢原子,活泼氢原子攻击聚乙烯分子链并夺取聚乙烯中的氢原子,然后形成了聚乙烯大分子自由基,相邻的聚乙烯大分子自由基相互结合形成具有网状结构的交联聚乙烯。高能辐射交联的过程可表示为:

 

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