不同官能团修饰碳纳米管填充PP复合材料分子模拟

随着光伏发电和海上发电等新型清洁能源的迅速发展,对薄膜电容器的工作温度提出了更高的要求。然而,当前使用最泛的双向拉伸聚丙烯(BOPP)电容器薄膜在高温以上时无法胜任应用需求。基于实验与仿真的方法,对聚丙烯(PP)、碳纳米管及羟基、氨基、羧基功能化碳纳米管(CNTs-COOH)填充PP复合体系进行热重试验、玻璃化转变温度、热导率、自由体积分数和均方位移等性能的研究。结果表明,经羧基修饰的碳纳米管与PP复合后的热学性能增加效果最为显著,氨基、羟基修饰的碳纳米管体系次之。CNTs-COOH复合材料具有更优异的性能,其起始热分解温度和玻璃化转变温度分别提高了76.15℃和40.33℃,热导率较纯PP体系提高了18.27%,自由体积分数降低至17.96%。羧基的加入能够有效占据PP/CNTs复合体系中的空穴,减缓复合体系分子链段的移动和降低复合体系的均方位移,使得PP复合体系保持良好的热稳定性。研究结果可为适用于高温条件的PP电容器薄膜材料提供参考。

植物绝缘油中水对甲醇扩散影响的分子动力学模拟

甲醇因其稳定性强、在绝缘油老化初期含量高等特点,是变压器油纸绝缘状态评估的重要特征物质,而水是油纸老化过程中必不可少的产物。为明确水对植物绝缘油中甲醇扩散的影响,分别构建含水量为1.0%、1.5%、3.0%、5.0%的植物绝缘油、水、甲醇共混模型,利用分子动力学方法计算模型中物质的扩散轨迹、扩散系数、相互作用能、氢键、自由体积,并从微观角度出发,解释水促进甲醇扩散的机理。结果表明:随着含水量的增加,甲醇与植物绝缘油的相互作用能减小,系统整体的氢键稳定性下降,自由体积增大,最终导致甲醇在植物绝缘油中的扩散作用增强。