交联聚乙烯热老化与绝缘性能的关联关系

摘要

为研究交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)绝缘材料的热分解活化能、电气特性和力学特性随热老化程度变化的规律,对交流电力电缆绝缘用XLPE材料在110℃下开展加速热老化实验.采用热失重(thermogravimtric analyzer,TGA)测试手段,对XLPE在20～600℃的热分解行为进行研究;采用交流击穿测试、宽频介电谱测试及体积电阻率测试,研究老化后XLPE试样的电气特性;采用拉伸实验测试,研究老化后XLPE试样的力学特性.结果表明:热老化使得XLPE的交联结构和结晶状态被破坏,XLPE活化能呈减小趋势.由于氧化反应快速进行,使得XLPE分子链发生断裂,交联结构变弱,导致XLPE绝缘材料严重劣化,其活化能、击穿强度、体积电阻率、弹性模量和断裂伸长率随老化时间增长呈下降趋势,而介电常数、介电损耗和电导率呈增加趋势.