乙烯共聚调控晶态结构对聚丙烯电缆绝缘料电气性能的影响

作者：杨凯; 任颙若; 李建英^*; 景政红; 欧阳本红; 赵鹏

来源：高电压技术, 2023, 49(03): 982-989.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20220519

• 共聚聚丙烯
• 电缆绝缘
• 晶态结构
• 机械性能
• 电气性能

为了揭示乙烯共聚对聚丙烯电缆绝缘电气性能的影响机制，通过2阶段抗冲共聚工艺合成了3种不同乙烯-丙烯共聚物(ethylene-propylene copolymer,EPR)含量的抗冲共聚聚丙烯(impact polypropylene copolymer,IPC)，研究了其晶型、球晶形貌、相态分布、陷阱分布特性，以及机械、电气性能的变化。结果表明，通过共聚法引入15%的EPR时，结晶度相较等规聚丙烯下降约6.8%，断裂伸长率显著提升，拉伸模量降低37.4%，电荷注入阈值场强与击穿强度分别提升17.7%和8.0%。引入30%的EPR时，结晶度相较等规聚丙烯下降可达30.6%，同时断裂伸长率及击穿强度均显著降低。乙烯共聚对宏观性能的影响被证明可能与EPR“附生”在球晶上的特殊结构密切相关。研究表明适当的乙烯共聚可实现聚丙烯电缆绝缘机械、电气性能的协同优化，研究结果可为聚丙烯绝缘综合性能调控提供参考。

• 单位
  中国电力科学研究院有限公司; 电力设备电气绝缘国家重点实验室; 中国石油化工股份有限公司北京燕山分公司; 西安交通大学