抗氧剂对低密度聚乙烯空间电荷特性及电导特性的影响

摘要

低密度聚乙烯(LDPE)是在电缆中广泛应用的绝缘塑料，其因为优良的电性能和加工性能获得了广泛的应用，特别是以其为基料生产的交联聚乙烯广泛应用于直流电缆中，直流电缆因为其具有传输距离远，传输容量大的优点，目前获得了越来越广泛的应用，抗氧剂是低密度聚乙烯中必不可少的添加剂，其具有延缓低密度聚乙烯老化和氧化的作用，能大幅度的提高低密度聚乙烯的寿命，抗氧剂的添加会影响低密度聚乙烯的空间电荷和电导特性，目前，在同种抗氧化效果下，哪一种抗氧剂的添加能够使低密度聚乙烯获得良好的空间电荷分布和电导特性还没有系统的评估。
　　基于以上原因，本文通过熔融共混制备了抗氧剂/LDPE复合介质，用氧化诱导期评估抗氧剂300，抗氧剂1010，抗氧剂1035，复合抗氧剂1010/168的抗氧化效果，测量不同浓度下的不同种抗氧剂的氧化诱导期，并通过ExpAssoc拟合公式进行非线性拟合，进而能够求得连续的氧化诱导期变化，在保证氧化诱导期为相同的时间下得出不同种抗氧剂的添加比例，在新的添加比例下，保证氧化诱导期为50min和90min，对复合介质的空间电荷及电导特性进行测量评估，研究结果表明，抗氧剂的添加会使空间电荷集聚增多，抗氧剂添加浓度越高空间电荷集聚越多，其中抗氧剂300的增加幅度最小，复合抗氧剂1010/168的增加幅度最大，抗氧剂的添加会增加LDPE的电导，抗氧剂添加含量越高电导增加的越高，抗氧剂的添加会使复合材料的活化能变大，其中添加抗氧剂300的复合介质增加的幅度较小，抗氧剂的添加会增加LDPE材料的电导活化能，其中抗氧剂300的添加对LDPE的电导活化能影响较小，复合抗氧剂1010/168的添加对LDPE的电导活化能影响最大。本文所取得的实验结果对特高压直流电缆在抗氧化添加剂的种类选择和添加含量上具有一定的现实意义。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题研究背景及目的和意义

1．2国内外研究现状

1．2．1空间电荷研究现状

1．2．2直流电缆塑料空间电荷及电导研究现状

1．3本文主要研究内容

第2章氧化诱导期测量及抗氧剂抗氧化效果评估

2．1氧化理论及氧化诱导期测量方法

2．1．1聚乙烯热氧老化理论及氧化诱导期

2．1．2氧化诱导期测量原理及方法

2．2抗氧剂的分类和作用机理

2．3实验材料及制备

2．4氧化诱导期测量及抗氧剂抗氧化效果评估

2．4．1氧化诱导期测量及拟合

2．4．2实验结果分析

2．5本章小结

第3章抗氧剂对LDPE空间电荷分布的影响

3．1空间电荷的形成和测量方法

3．1．1空间电荷形成的注入机理及危害

3．1．2空间电荷分布的测量方法

3．2氧化诱导期为50min下抗氧剂对LDPE空间电荷分布的影响

3．3氧化诱导期为90min下抗氧剂对LDPE空间电荷分布的影响

3．4本章小结

第4章抗氧剂对LDPE电导特性的影响

4．1实验测量仪器及相关电导理论

4．1．1实验测试仪器及方法

4．1．2电导相关理论

4．2氧化诱导期为50min时抗氧剂对LDPE电导的影响

4．3氧化诱导期为90min时抗氧剂对LDPE电导的影响

4．4添加抗氧剂对LDPE活化能的影响

4．4．1电导特性与电场分布理论

4．4．2复合介质活化能计算

4．5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文及获得成果

致谢