抗氧剂及熔体去气对LDPE空间电荷及电导特性影响

摘要

聚乙烯因其优秀的物理性能和电绝缘性能，成为高压直流输电电缆的首选材料。由于工业生产过程中的残留物及添加剂造成聚乙烯材料含有未知杂质，导致聚乙烯材料的物理、化学缺陷形成电荷陷阱。在直流电场作用下，陷阱捕获载流子形成空间电荷，空间电荷的产生和积聚使绝缘材料的电场分布发生畸变，从而影响绝缘材料的介电性能。
　　本文研究了添加抗氧剂及熔体真空去气工艺对低密度聚乙烯的空间电荷分布以及直流电导特性的影响。选取两种商用低密度聚乙烯分别添加不同质量分数的抗氧剂共混，对其进行熔体真空去气处理。通过红外光谱仪器测量试样，观察不同质量分数的抗氧剂及熔体真空去气处理方法对试样化学结构的影响。
　　采用电声脉冲法对制备的不同材料试样进行空间电荷测量。结果表明，熔体真空去气处理可以有效的降低材料内的杂质含量，改善材料内部的化学缺陷，从而减少材料的空间电荷的积聚。抗氧剂的添加引入了新的杂质及低分子物，从而提高了材料试样两极的同极性电荷注入量及试样内部空间电荷的积聚。测量试样的j-E特性曲线，结果对比得出，熔体真空去气处理减少杂质离子，降低材料电导率。抗氧剂的添加有效抑制了高场下低密度聚乙烯材料内载流子的迁移，进而改善电导特性。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究发展现状

1．2．1 空间电荷的研究

1．2．2 抗氧剂在聚乙烯领域的应用

1．3 本文主要工作

第2章 材料制备及结构表征

2．1 抗氧剂作用机理

2．2 材料制备

2．2．1 实验原材料

2．2．2 制备方式

2．3 结构表征

2．3．1 测试设备

2．3．2 红外光谱

2．4 本章小结

第3章 制备材料的空间电荷行为研究

3．1 电声脉冲法的测量原理

3．2 空间电荷行为测量

3．2．1 测量装置

3．2．2 试样制备

3．2．3 高场下的空间电荷行为

3．3 电导特性研究

3．3．1 空间电荷限制电流理论

3．3．2 实验方法简述

3．3．3 j-E特性

3．4 本章小结

结论

参考文献

致谢