聚合物老化性的介電參數(shù)評(píng)價(jià)研究.pdf

1、聚合物材料在使用過程中的考驗(yàn)之一即是耐紫外老化的能力以及自然環(huán)境中的使用壽命問題。掌握聚合物在使用過程中對(duì)老化性敏感的性能指標(biāo)并以此評(píng)價(jià)材料的耐老化能力具有非常現(xiàn)實(shí)的意義，它可以對(duì)材料的前期選型、中期評(píng)價(jià)以及產(chǎn)品的保質(zhì)期做出指導(dǎo)。同時(shí)，作為電介質(zhì)材料的聚合物，介電常數(shù)和介電損耗是其基本的屬性，材料的微觀結(jié)構(gòu)變化會(huì)對(duì)介電參數(shù)帶來宏觀上的影響。本文主要研究人工加速老化下幾種代表性聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)與物理性能的變化，對(duì)其進(jìn)行白度、表面接觸角、力學(xué)

2、性能、IR、DSC、XRD和介電參數(shù)等測(cè)試表征，研究表明介電參數(shù)對(duì)材料老化性整體上較為敏感，用其評(píng)價(jià)聚合物老化程度存在可行性和規(guī)律性，具體內(nèi)容為：
　?。?）以典型的耐老化聚合物PVDF為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)PVDF膜在老化前后化學(xué)結(jié)構(gòu)表征變化不明顯，其外觀白度保留率 WR在長(zhǎng)時(shí)間老化后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。同時(shí)對(duì)于較薄厚度PVDF-c膜，介電參數(shù)隨老化時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，輻照9 d后試樣在103 Hz下介電常數(shù)、介電損耗分別較未老化試樣增加了2

3、2.6％、12.8%。其介電參數(shù)存在一定的老化程度敏感性。
　　（2）以易老化材料PE為研究對(duì)象，發(fā)現(xiàn)PE膜老化后引入了羰基和少量的雙鍵，其拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長(zhǎng)率下降。PE的介電參數(shù)隨老化時(shí)間延長(zhǎng)呈遞增趨勢(shì)。老化48 h后，PE-p的介電常數(shù)和介電損耗分別比未老化試樣增加了34.1%和10.6倍；而PE-c的對(duì)應(yīng)參數(shù)則相應(yīng)增加了18.7%和15.3倍。特別地老化后介電常數(shù)隨頻率近似線性下降，引入介電常數(shù)減量D的概念，擬合出D與老化時(shí)

4、間之間的指數(shù)關(guān)系，表明以D定量評(píng)價(jià)PE的老化程度呈現(xiàn)較好規(guī)律性。另外輻照度變化對(duì)PE材料老化程度的影響也可以通過D值定量評(píng)價(jià)。
　　（3）以易老化材料PP為研究對(duì)象，老化后PP膜的力學(xué)性能與輻照時(shí)間的關(guān)系曲線波動(dòng)較大，同時(shí)輻照溫度變化對(duì)力學(xué)性能的影響也沒表現(xiàn)明顯規(guī)律。IR分析表明羰基指數(shù)的變化不明顯。對(duì)不同溫度輻照后的PP進(jìn)行介電譜分析發(fā)現(xiàn)PP材料的 D值與老化時(shí)間之間存在指數(shù)相關(guān)性，表明 D可以定量評(píng)價(jià)輻照溫度和時(shí)間變化對(duì)PP老