热老化对XLPE/OMMT纳米复合材料微观结构和力学性能的影响

作者：许庆重; 李秀峰^*; 孙光华; 邓繁盛; 常**; 高嫄

来源：绝缘材料, 2022, 55(10): 25-32.

DOI：10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2022.10.005

• 热老化
• 有机化蒙脱土
• 纳米复合材料
• 微观结构
• 力学性能

采用熔融共混的方法制备了交联聚乙烯/有机化蒙脱土（XLPE/OMMT）纳米复合材料，通过小角X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和力学性能测试对试样热老化前后的性能进行表征。结果表明：老化前质量分数为0.5%的OMMT可在基体中达到最佳分散状态，填料掺杂量增多时会团聚；OMMT与XLPE基体仅有较少的化学键联系，两者主要以物理缠结的形式共存；OMMT片层的空间位阻效应使纳米复合材料的结晶度下降。老化后仅有XLPE/OMMT-0.5%试样的层间距减小，结晶度升高；随OMMT掺杂量的增加，层间距会因XLPE分子链断裂和OMMT在基体中的热重排而增大，晶体结构完善性变差，晶体尺寸分布变宽，结晶度显著降低；受热氧反应和热裂解反应的影响，分子链结构破坏严重。老化后XLPE/OMMT-0.5%的力学性能仅小幅度降低，当OMMT质量分数超过0.5%时，材料力学性能劣化严重，变脆变硬。

• 单位
  电子工程学院; 山东理工大学