交联度对交联聚乙烯/有机化蒙脱土纳米复合材料拉伸性能和介电性能的影响

摘要：

为了研究交联度对纳米复合材料拉伸性能和介电性能的影响,通过调控交联时间,制备了不同交联度的交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/OMMT)纳米复合材料.采用X射线衍射(XRD)测试判断蒙脱土的插层分散状态和试样聚集态结构的变化,利用扫描电子显微镜(SEM)观察试样的结晶形态,并对其拉伸性能、电导-温度特性、介电常数、介质损耗及击穿场强进行了测试.结果表明:交联形成的三维网状结构抑制了晶体生长,且晶体尺寸和结晶度随交联度的增加而不断减小;剥离分散的OMMT在XLPE/OMMT中充当了物理交联点,与交联键共同作用,提高了纳米复合材料的拉伸强度,且不断完善的交联网络,使复合材料的弹性模量增大,韧性增强.纳米复合材料的电导率随温度升高而增大,其活化能的大小与交联度和OMMT的界面区域有关.完善的交联网络和均匀分布的界面区,增加了势垒,提高了复合材料的活化能.交联度的增加,形成较强的分子间作用力,阻碍了偶极子和侧基的转向极化,使介电常数和介质损耗角正切值减小;OMMT的加入和交联结构的完善,共同提高了复合材料的击穿场强;但过度交联会影响OMMT在基体中的分散程度,使OMMT片层发生微重排,进而导致OMMT与基体的界面结合力下降,劣化的OMMT排列和分散,使自由电子易脱离束缚,对晶格结构造成破坏,增加了复合材料的微观缺陷,使击穿场强降低.

关键词：交联度、纳米复合材料、交联聚乙烯、有机化蒙脱土、介电性能

所属期刊栏目：38

分类号：TM215(电工材料)

资助基金：山东省自然科学基金;淄博市张店区校城融合发展计划项目

在线出版日期：2023-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1154-1165