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深度混炼对纳米SiO2/低密度聚乙烯复合材料分散性与直流电性能影响

吴强 杨佳明 赵洪 郑昌佶 王暄 韩宝忠 陈沛云 张涛

吴强, 杨佳明, 赵洪, 等. 深度混炼对纳米SiO2/低密度聚乙烯复合材料分散性与直流电性能影响[J]. 复合材料学报, 2018, 35(11): 3008-3018. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180122.001
引用本文: 吴强, 杨佳明, 赵洪, 等. 深度混炼对纳米SiO2/低密度聚乙烯复合材料分散性与直流电性能影响[J]. 复合材料学报, 2018, 35(11): 3008-3018. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180122.001
WU Qiang, YANG Jiaming, ZHAO Hong, et al. Effect of deep mixing on dispersion and direct current electrical properties of nano SiO2/low density polyethylene composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2018, 35(11): 3008-3018. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180122.001
Citation: WU Qiang, YANG Jiaming, ZHAO Hong, et al. Effect of deep mixing on dispersion and direct current electrical properties of nano SiO2/low density polyethylene composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2018, 35(11): 3008-3018. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180122.001

深度混炼对纳米SiO2/低密度聚乙烯复合材料分散性与直流电性能影响

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20180122.001
基金项目: 国家自然科学基金(51337002);黑龙江省普通本科高等学校青年创新人才培养计划(UNPYSCT-2016162)
详细信息
  • 中图分类号: TB332

Effect of deep mixing on dispersion and direct current electrical properties of nano SiO2/low density polyethylene composites

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    Corresponding author: 赵洪,博士,教授,研究方向为复合介质制备与介电性能,E-mail:hongzhao@hrbust.edu.cn
  • 摘要: 利用同向平行双螺杆挤出机对纳米SiO2/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料进行深度混炼,采用SEM、直流击穿强度试验及变温空间电荷试验研究了该工艺对纳米SiO2/LDPE复合体系中纳米SiO2颗粒分散性、直流击穿强度和空间电荷特性的影响,综合评估了纳米SiO2颗粒分散性改善和纳米SiO2/LDPE复合材料熔融状态下机械剪切降解对电性能的影响。结果表明,随着混炼次数的增加,纳米SiO2颗粒在LDPE中分散的更加均匀;深度混炼与单次混炼相比,SiO2/低密度聚乙烯复合材料直流击穿强度上升,室温下达到433.1 kV/mm;随着混炼次数的增加,SiO2/低密度聚乙烯复合材料低温时抑制空间电荷能力变强,但60℃以上高温时抑制能力变差。混炼次数的增加改善了纳米SiO2颗粒的分散性,使其与LDPE基体的界面增多,同时,纳米SiO2颗粒还使SiO2/低密度聚乙烯复合材料的片晶厚度增大,结晶度升高,界面区和力学性能都随着分散性改善而增加和增强,两者共同促进了SiO2/低密度聚乙烯复合材料电学性能的改善。但是由于深度混炼引发了材料降解,结构缺陷的增多影响了纳米SiO2/LDPE复合材料高温区的空间电荷抑制性能。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-10-26
  • 修回日期:  2017-12-21

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