接枝苯乙烯对聚丙烯绝缘材料介电性能的影响

作者:樊林禛; 郝国辉; 张雯嘉; 董新华; 屠幼萍; 胡世勋; 邵清; 郑重; 王伟; 袁浩; 李琦; 何金良
来源:中国电机工程学报, 2022, 1-10.

摘要

为开发高性能的环保型聚丙烯(polypropylene, PP)电缆绝缘材料,本文对苯乙烯(Styrene, St)接枝PP材料的结构形态以及交流击穿强度、相对介电常数和介电损耗进行了详细研究。实验结果表明,接枝St能够在PP试样内部增加深陷阱密度、引入独特的物理交联结构并形成小球晶结构,这些因素均有利于抑制交流电场下试样内部低密度区的引发,进而显著提升交流击穿强度。随着接枝含量的增加,接枝试样的击穿强度先提高后降低,并在接枝率为3.38 wt%时达到相对最优值,其特征击穿强度较纯PP提升约30.9%。实验还发现,接枝St在PP试样内部引入了界面结构,增加了界面极化形式。由于St分子链与PP分子链均为非极性且不相容,这种界面极化作用相对较弱,使得接枝试样的相对介电常数和介电损耗较纯PP仅略有提升,表现出优异的介电特性。实验结果可以为PP绝缘材料在交流电缆中的应用提供依据。

  • 单位
    中国石油化工股份有限公司北京化工研究院; 新能源电力系统国家重点实验室; 华北电力大学; 清华大学; 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室