纳米SiO 2 /LDPE复合物制备工艺对材料介电性能的影响研究
发布时间：2021-08-03 21:16
纳米复合低密度聚乙烯材料在电气绝缘领域应用广泛。研究表明，以低密度聚乙烯（LDPE）作为基料，添加适量的纳米粒子作为添加剂，可有效的提高复合材料的耐电性能。此外，添加的纳米粒子在聚合物基体中的分散状况，会对复合材料的耐电性能的产生影响。为了研究纳米SiO2粒子在低密度聚乙烯基体中的分散性对纳米复合材料电学性能的影响，提高聚合物的电学性能，本文对未处理的纳米SiO2粒子和经适当表面处理后的纳米SiO2粒子的表面状态进行了分析。选用了未处理的纳米SiO2和经适当表面处理后的纳米SiO2为无机填料，以低密度聚乙烯为基体树脂，采用双螺杆挤出机、开炼机、密炼机三种混炼方式，制备了五种纳米SiO2粒子含量均为1wt%的纳米复合材料，并对纳米SiO2粒子的分散性进行定量表征，测试了纳米复合材料空间电荷特性、击穿特性、电导温度特性和介电谱等电学性能。结合三种方法制备的五种纳米SiO2/LDPE复合材料扫描电镜SEM图像，运用ImageJ软件提取出纳米SiO2粒子特征数据，并利用森下氏指数结合数学统计的方法分析了纳米SiO2粒子的分散性，结果表明，开炼机制备改性的纳米SiO2/LDPE复合材料中纳米Si...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米SiO2粒子改性前后的SEM图
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500某公司处理的SiO22wave number/cm-1图 2-3 两种纳米 SiO2的红外光谱曲线Fig.2-3 Two nanometer infrared spectral curve of SiO面能测试试利用的是粉体与液体间的接触角来表示。所谓接成的夹角，当液滴不受其他外力只是在界面张力的与固体的夹角和固体的表面能量有直接关系，一般角较小，憎水时，接触角较大。如图 2-4 所示。
图 2-5 双螺杆挤出机转子实物图Fig. 2-5 Physical map of twin-screw extruder rotors本文制备复合材料时设备的运行参数设置如下挤出机温度设定在 110℃-140℃，熔体泵温度设定为 140℃，模头温度与熔体温度设定为 150℃，主机频率为 45Hz，切粒机频率为 35Hz，熔体泵频率 31Hz，水下切粒部分的水温度设定 40-50 ℃。2.2.2 密炼式熔融共混法密炼式熔融共混法就是将熔融状态的聚合物与纳米粒子在密闭的环境中进行混配。本文试验中选用转矩硫变仪作为纳米复合材料的制备设施，密炼机转子构造如图 2-6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面修饰纳米SiO2/XLPE的电导电流和空间电荷特性[J]. 吴振升,叶青,周远翔,张灵,张云霄,吴浩哲. 高电压技术. 2014(10)
[2]不同表面处理剂对纳米MgO/LDPE空间电荷行为的影响[J]. 钟琼霞,兰莉,吴建东,史文祥,尹毅. 高电压技术. 2014(09)
[3]ImageJ软件在三维立体CT图像处理中的应用[J]. 张培,李梦洁,孙水发,黄志勇. 电脑开发与应用. 2012(10)
[4]基于TEM图像的炭黑在聚合物基体中分散性的定量表征[J]. 姜兆辉,付鹏,金剑,肖长发,李鑫,孔令熙. 材料工程. 2011(10)
[5]硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究[J]. 谭秀民,冯安生,赵恒勤. 中国粉体技术. 2011(01)
[6]高压直流电缆用纳米复合聚乙烯的研究[J]. 吴锴,陈曦,王霞,屠德民. 绝缘材料. 2010(04)
[7]纳米粒子的分散机理、方法及应用进展[J]. 刘景富,陈海洪,夏正斌,陈中华,陈剑华. 合成材料老化与应用. 2010(02)
[8]KH570用量对纳米SiO2接枝改性的影响[J]. 柳建宏,于杰,何敏,鲁圣军. 胶体与聚合物. 2010(01)
[9]硅烷偶联剂水解工艺的研究[J]. 王斌,霍瑞亭. 济南纺织化纤科技. 2008(02)
[10]纳米ZnO对聚乙烯电老化过程中空间电荷及击穿特性的影响[J]. 成霞,陈少卿,王霞,屠德民. 绝缘材料. 2008(01)
博士论文
[1]聚乙烯基无机纳米复合电介质的陷阱特性与电性能研究[D]. 田付强.北京交通大学 2012
硕士论文
[1]交联聚乙烯高压直流电缆绝缘材料中试生产线及工艺优化[D]. 张鹏.哈尔滨理工大学 2014
[2]纳米SiO2复合环氧树脂中纳米粒子分散性与介电性关系[D]. 高铭泽.哈尔滨理工大学 2014
本文编号：3320350
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米SiO2粒子改性前后的SEM图
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500某公司处理的SiO22wave number/cm-1图 2-3 两种纳米 SiO2的红外光谱曲线Fig.2-3 Two nanometer infrared spectral curve of SiO面能测试试利用的是粉体与液体间的接触角来表示。所谓接成的夹角，当液滴不受其他外力只是在界面张力的与固体的夹角和固体的表面能量有直接关系，一般角较小，憎水时，接触角较大。如图 2-4 所示。
图 2-5 双螺杆挤出机转子实物图Fig. 2-5 Physical map of twin-screw extruder rotors本文制备复合材料时设备的运行参数设置如下挤出机温度设定在 110℃-140℃，熔体泵温度设定为 140℃，模头温度与熔体温度设定为 150℃，主机频率为 45Hz，切粒机频率为 35Hz，熔体泵频率 31Hz，水下切粒部分的水温度设定 40-50 ℃。2.2.2 密炼式熔融共混法密炼式熔融共混法就是将熔融状态的聚合物与纳米粒子在密闭的环境中进行混配。本文试验中选用转矩硫变仪作为纳米复合材料的制备设施，密炼机转子构造如图 2-6 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面修饰纳米SiO2/XLPE的电导电流和空间电荷特性[J]. 吴振升,叶青,周远翔,张灵,张云霄,吴浩哲. 高电压技术. 2014(10)
[2]不同表面处理剂对纳米MgO/LDPE空间电荷行为的影响[J]. 钟琼霞,兰莉,吴建东,史文祥,尹毅. 高电压技术. 2014(09)
[3]ImageJ软件在三维立体CT图像处理中的应用[J]. 张培,李梦洁,孙水发,黄志勇. 电脑开发与应用. 2012(10)
[4]基于TEM图像的炭黑在聚合物基体中分散性的定量表征[J]. 姜兆辉,付鹏,金剑,肖长发,李鑫,孔令熙. 材料工程. 2011(10)
[5]硅烷偶联剂对纳米二氧化硅表面接枝改性研究[J]. 谭秀民,冯安生,赵恒勤. 中国粉体技术. 2011(01)
[6]高压直流电缆用纳米复合聚乙烯的研究[J]. 吴锴,陈曦,王霞,屠德民. 绝缘材料. 2010(04)
[7]纳米粒子的分散机理、方法及应用进展[J]. 刘景富,陈海洪,夏正斌,陈中华,陈剑华. 合成材料老化与应用. 2010(02)
[8]KH570用量对纳米SiO2接枝改性的影响[J]. 柳建宏,于杰,何敏,鲁圣军. 胶体与聚合物. 2010(01)
[9]硅烷偶联剂水解工艺的研究[J]. 王斌,霍瑞亭. 济南纺织化纤科技. 2008(02)
[10]纳米ZnO对聚乙烯电老化过程中空间电荷及击穿特性的影响[J]. 成霞,陈少卿,王霞,屠德民. 绝缘材料. 2008(01)
博士论文
[1]聚乙烯基无机纳米复合电介质的陷阱特性与电性能研究[D]. 田付强.北京交通大学 2012
硕士论文
[1]交联聚乙烯高压直流电缆绝缘材料中试生产线及工艺优化[D]. 张鹏.哈尔滨理工大学 2014
[2]纳米SiO2复合环氧树脂中纳米粒子分散性与介电性关系[D]. 高铭泽.哈尔滨理工大学 2014
本文编号：3320350
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