交联行为对XLPE/OMMT纳米复合材料结构和介电性能的影响

作者：许庆重; 李秀峰; 邓繁盛; 董芸滋; 常**; 张朋

来源：中国电机工程学报, 2022, 43(02): 1-10.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.212247

• 纳米复合材料
• 交联行为
• 有机化蒙脱土
• 结晶形态
• 介电性能

为了研究交联行为对纳米复合材料结构和介电性能的影响，采用熔融共混的方法分别制备了聚乙烯/有机化蒙脱土(PE/OMMT)和交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/OMMT)纳米复合材料。通过小角X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和差示扫描量热法(DSC)对试样的性能进行表征，结果表明：OMMT掺杂进入聚合物基体中，层间距将会发生变化，而聚合物的交联会使OMMT的层间距减小；OMMT的异相成核作用使纳米复合材料的结晶形态由球晶变为横穿晶，与交联前相比，XLPE/OMMT试样的非晶区面积增大，结晶度下降。宽频介电谱测试结果表明：复合材料的介电常数随频率的增加而下降，在相同OMMT含量下，XLPE/OMMT纳米复合材料的介电常数高于PE/OMMT的。交联影响了OMMT在基体中的分散，使介电频谱由交联前的单峰变为双峰，且峰值增大。随温度的升高，双峰峰宽加大，松弛时间分布加宽，低频峰在低频段弥散，高频峰移向高频。OMMT含量的增加和交联过程共同导致了OMMT在基体中分散效果变差，界面极化和多元化的基团损耗使介电频谱和温谱发生了明显变化。

• 单位
  山东理工大学; 电子工程学院; 淄博职业学院