硅烷偶联剂种类对纳米TiO_2/间位芳纶复合绝缘纸电气性能的影响

作者：律方成; 朱玫盈; 阮浩鸥; 路修权; 宋景萱; 常小斌; 谢庆

来源：绝缘材料, 2023, 56(06): 9-17.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.06.002

• 间位芳纶
• 纳米TiO_2
• 硅烷偶联剂
• 绝缘性能

为了进一步提高间位芳纶纸的绝缘性能，分别采用KH550、KH560、KH580、KH151硅烷偶联剂对纳米TiO2进行处理，制得了纳米TiO2/间位芳纶复合绝缘纸。主要研究了偶联剂种类对复合绝缘纸电气性能的影响，包括电气强度、体积电导率、电荷陷阱特性等，此外还探究了复合绝缘纸热学和力学性能的变化。对不同硅烷偶联剂接枝的TiO2/间位芳纶界面进行了分子动力学模拟，从界面结合能和均方位移参数方面阐述了硅烷偶联剂对填料-基体界面的改善作用。结果表明：以电气绝缘性能为最主要的指标，硅烷偶联剂对复合绝缘纸改性效果从高到低依次为KH550、KH151、KH560、KH580；合适种类的硅烷偶联剂可有效改善纳米填料在基体中的分散性，提高复合绝缘纸的击穿电压和体积电阻率，并对芳纶纤维的耐温性和机械强度有一定的增强作用。

• 单位
  赣州龙邦材料科技有限公司; 华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室