BPH對XLPE耐電性能影響及相關(guān)機(jī)理研究.pdf

1、研究表明，向交聯(lián)聚乙烯（cross-linked polyethylene, XLPE）中添加少量電壓穩(wěn)定劑可改善材料的耐電性能。本文選用新型電壓穩(wěn)定劑十二烷氧基二苯甲酮（dodecyloxybenzophenone, BPH）作為添加劑，研究了該電壓穩(wěn)定劑對低密度聚乙烯（low-density polyethylene，LDPE）和交聯(lián)聚乙烯耐電性能的影響和電壓穩(wěn)定劑改善耐電性能的機(jī)理。
　　使用 Gaussian09計(jì)算了BP

2、H分子的最高占據(jù)軌道與最低空軌道能隙Eg、垂直電離能和絕熱電離能、垂直電子親和勢和絕熱電子親和勢等能量，對BPH分子進(jìn)行優(yōu)化并得到其穩(wěn)定幾何構(gòu)型，分析確認(rèn)其穩(wěn)定幾何構(gòu)型的簡諧振動(dòng)頻率值均為實(shí)頻。計(jì)算結(jié)果表明 BPH作為電壓穩(wěn)定劑對載流子有較強(qiáng)的捕獲能力，可吸收高能電子的能量，抑制雪崩的產(chǎn)生，從而改善絕緣材料的耐電性能。
　　用熔融共混法將不同份數(shù)的電壓穩(wěn)定劑添加到LDPE和XLPE中，對制備的BPH/LDPE復(fù)合材料進(jìn)行了直流擊穿

3、的測試，對BPH/XLPE復(fù)合材料進(jìn)行了空間電荷和交流擊穿強(qiáng)度的測試。試驗(yàn)結(jié)果表明，向 LDPE和 XLPE添加電壓穩(wěn)定劑后，材料的直流擊穿場強(qiáng)提高。當(dāng)電壓穩(wěn)定劑的添加比例為0.3wt％時(shí)，BPH/LDPE的直流擊穿場強(qiáng)比 LDPE提高17％，BPH/XLPE的直流擊穿場強(qiáng)較XLPE提高了15.6％。BPH/XLPE中的空間電荷沒有明顯降低，說明 BPH對空間電荷并沒有很強(qiáng)的抑制作用。BPH/XLPE的交流擊穿場強(qiáng)較XLPE沒有明顯的提

4、高。
　　將添加電壓穩(wěn)定劑的XLPE在自然光條件下室內(nèi)放置20天后，直流擊穿強(qiáng)度改善能力消失，其擊穿場強(qiáng)反而較 XLPE降低了49.8％，將同樣的試樣在避光條件下室內(nèi)放置20天后，其擊穿強(qiáng)度較 XLPE降低了30.4％。使用傅里葉紅外光譜儀分別測定XLPE試樣、經(jīng)過和未經(jīng)過長時(shí)放置處理后添加0.3wt％電壓穩(wěn)定劑的XLPE試樣的紅外光譜圖發(fā)現(xiàn)，放置后 BPH/XLPE中 BPH的官能團(tuán)含量降低，說明電壓穩(wěn)定劑存在析出現(xiàn)象，不能長期