±320 kV直流电缆交联聚乙烯/三元乙丙橡胶附件击穿特性

高压直流电缆接头与终端为电缆系统故障的多发点,其击穿强度为直流输电系统安全稳定运行的重要基础。文中以±320 kV高压直流海底电缆中交联聚乙烯(cross linked polyethylene,XLPE)/三元乙丙橡胶(ethylene propylene diene monomer,EPDM)附件为研究对象。首先,研究电缆及附件负荷循环耐压试验,发现附件界面为击穿薄弱环节;其次,研究绝缘材料电导率随温度变化特性对电场分布的影响规律,通过有限元仿真模拟电缆空载和满载运行时附件的温度分布与电场分布,发现最大电场出现在电缆绝缘靠近附件应力锥一侧,为29.5 kV/mm,低于附件材料的击穿场强;最后,研究界面在直流电场下空间电荷特性对电场分布规律的影响,通过电声脉冲法测试复合叠层片状样品介质界面的空间电荷及其电场分布,发现场强畸变率约为100%~200%。同材料本征绝缘匹配相比,界面空间电荷积聚对附件内部电场造成的畸变程度更严重,在后续附件提升中应更注重开发抑制空间电荷的绝缘材料。

三元乙丙橡胶/氯磺化聚乙烯橡胶并用胶的性能研究

研究相容剂氯化聚乙烯(CPE)和乙烯-乙酸乙烯酯(EVM)以及助交联剂甲基丙烯酸锌(ZDMA)和三(甲基丙烯酸)三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)对三元乙丙橡胶(EPDM)/氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)并用胶性能的影响。结果表明:随着CSM用量增大,EPDM/CSM并用胶的拉伸强度减小,EPDM与CSM相容性变差;加入相容剂CPE或EVM以及助交联剂ZDMA或TMPTMA后,并用胶的物理性能提高,EPDM与CSM相容性改善,其中,助交联剂ZDMA的改善效果最佳。

无卤阻燃硅烷交联聚乙烯／橡胶的制备及性能

研究了氧氧化镁(MH)和微胶囊化红磷(MRP)不同添加量及不同配比对硅烷交联聚乙烯(SXPE)体系的氧指数、热释放速率、发烟量等燃烧性能的影响。结果表明,MRP对MH阻燃SXPE有协效作用,添加适量的MRP,SXPE/MH/MRP体系(PRMH_2)的氧指数最高达37.5%三元乙丙橡胶改善SXPE/MH体系力学性能的同时.阻燃性能也大幅度提高,阻燃级别由UL—94 V-1级提高到VL—94

交联剂1,2-聚丁二烯在三元乙丙橡胶/聚丙烯热塑性硫化胶中的作用(英文)

研究了交联剂1, 2 -聚丁二烯在三元乙丙橡胶(EPDM) /聚丙烯(PP)热塑性硫化胶(TPV)中的作用。结果表明,在EP DM用量高的TPV中, 1, 2 -聚丁二烯能够提高材料的交联密度;在EPDM用量低的TPV中, 1, 2 -聚丁二烯则起到了增塑剂的作用。随着PP用量的增加,EPDM交联程度对TPV体系性能的影响不再明显。

人工气候老化对三元乙丙橡胶性能与结构的影响

利用紫外老化试验箱对三元乙丙橡胶(EPDM)进行人工加速老化试验,采用色度计、光泽度仪、电子万能试验机和傅立叶变换红外光谱仪研究了人工气候老化对EPDM的颜色、光泽度、力学性能和化学结构的影响。结果表明,老化初期EPDM表面颜色随老化时间的延长逐渐变黄变亮,光泽度增加,18天后色差变化很小,光泽度开始下降。老化过程中发生交联反应,拉伸强度随老化时间的延长和交联密度的增加而增大。红外光谱显示有>C =O和C-O-C的生成,说明在紫外人工气候条件下,EPDM的降解产物为羰基化物和醚或酯。

硅脂涂覆料对XLPE/EPDM复合介质界面电荷积聚和击穿特性的影响

电缆与附件复合介质界面的电荷特性,不仅与复合介质界面极化机理有关,也受到高场强下电极注入电荷的影响。另外,电缆与附件界面涂覆料也会影响界面电荷的积聚和消散特性。文中基于附件安装工艺中常用的普通硅脂和氟化硅脂两种硅脂涂覆料,测量了交联聚乙烯/三元乙丙橡胶（XLPE/EPDM）复合介质在不同硅脂涂覆下,外施不同极性电压时界面电荷积聚和消散特性,通过体预压和界面击穿试验探讨了界面残余电荷对界面击穿电压的影响规律。研究结果表明：涂覆氟化硅脂试样的界面电荷量多于涂覆普通硅脂试样。且涂覆氟化硅脂时,界面残余正电荷的衰减速率远高于界面残余负电荷的衰减速率。另外,当界面残余电荷极性与界面针电极极性一致时,有利于提高界面击穿电压,反之亦然。界面涂覆氟化硅脂试样的界面击穿电压均低于涂覆普通硅脂试样。

用校准曲线法测定EPDM硫化胶的交联密度及交联键结构

根据“每消耗3mol二硫化四甲基秋兰姆（TMTD）分子产生1mol交联键”理论,建立了EPDM纯胶和炭黑N326（50phr）增强EPDM体系的化学交联密度-溶胀因子校准曲线,以此测定了硫黄硫化EPDM的交联密度和交联键类型、TMTD硫化EPDM的交联键类型。用溶胀法测定了EPDM/TMTD的纯胶体系和炭黑增强体系的总交联密度。结果表明,溶胀法测得的交联密度要比由TMTD质量摩尔浓度计算得到的值小。

EPDM和PE协同增韧聚苯乙烯(英文)

研究了两种增韧剂(PE和EPDM)和PS/SBS(85/10)共混物的相形态和耐冲击性能。分别单独加入PE和EPDM时体系的最大缺口抗冲强度为7.5kJ/m2和14.7kJ/m2,当同时加入PE和EPDM时体系的最大缺口抗冲强度为21.5kJ/m2。可见,PE和EPDM对聚苯乙烯有明显的协同增韧作用。

甲基丙烯酸缩水甘油酯增强EPDM的力学性能和交联密度(英文)

研究了甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)/三元乙丙橡胶(EPDM)硫化胶的力学性能。结果表明,GMA具有明显的增强效果。GMA对EPDM的增强作用与GMA参与了橡胶的接枝和交联反应有关。

铝板和EPDM高分子聚合物的流体分子交联接合技术

研究了三元乙丙橡胶（EPDM）与吸附在铝板上的3-丙烯酰氧旗丙基三甲氧基硅烷（ACP）通过交联反应形成的分子接合体。

POE与EPDM性能的比较

笔者主要研究了聚烯烃热塑性弹性体POE(Engage8150)和EPDM的各种静态力学性能,比较了POE和EPDM在相同过氧化物用量、相同白炭黑用量补强的情况下两者的力学性能。结果表明,相同DCP用量的情况下,POE的交联程度不如EPDM,但力学性能不低于EPDM。在相同白炭黑用量补强时,POE除硬度略大于EPDM、耐磨性略差外,POE其余各项物理性能均高于EPDM。POE可作为EPDM的替代材料。

动态硫化EPDM/POE制备工艺与性能研究

采用动态硫化的方法制备了三元乙丙橡胶 /聚乙烯烃类共聚物 (EPDM /POE)热塑性弹性体。初步探讨了动态硫化EPDM /POE的共混温度、硫化剂用量等加工工艺参数对力学性能的影响。其拉伸强度和断裂伸长率随着加工温度的升高而提高 ;随着剪切速率的提高断裂伸长率增大 ,拉伸强度先增加后有所下降 ;提高EPDM的比例其永久形变降低 ,同时硬度也下降。

半导电材料在直流高场强下的空间电荷积聚诱导绝缘劣化的机理研究

电缆附件中半导电屏蔽层对电荷注入疏导能力的不同会直接影响绝缘层内部电荷量的积聚。为了探究不同半导电材料对电荷注入和疏导能力的差异,进行了直流电场下乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),硅橡胶(SR)和三元乙丙橡胶(EPDM)三种半导电材料对交联聚乙烯(XLPE)切片中积聚电荷特性影响的试验。结果表明,半导电材料的不同基料对电荷的消散能力不同。硅橡胶(SR)半导电材料对电荷的消散能力比乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和三元乙丙橡胶(EPDM)对电荷的消散能力弱,因为两种界面材料不同的分子结构决定了接触势垒,接触势垒越大,电荷越难以消散。

紫外光交联低压三元乙丙橡胶电缆绝缘材料配方与性能

为了将具有更高效率、更低功耗的紫外光交联技术用于三元乙丙橡胶(EPDM)电缆绝缘层生产,以达到节能减排、高效生产的目标,需研发低固体填料配方体系的EPDM绝缘材料。本文分别通过添加线性低密度聚乙烯(LLDPE)和少量纳米SiO_(2)两种方法对EPDM进行补强。设计了可光交联的EPDM绝缘材料配方,并系统研究了紫外光交联EPDM材料的力学性能、交联性能、电学性能。结果表明,随着辐照时间的延长,EPDM力学性能明显下降,交联度迅速上升。与EPDM相比,LLDPE/EPDM材料交联程度和力学性能明显升高,当LLDPE含量为10wt%时,LLDPE/EPDM材料断裂伸长率为539%,拉伸强度为12 MPa,邵氏硬度为80 A,可以满足使用要求。对于SiO_(2)/EPDM材料,当SiO_(2)含量为4%(与橡胶的质量比,下同)时,力学性能最优,断裂伸长率为596%,拉伸强度为14 MPa。与EPDM相比,SiO_(2)/EPDM复合材料的硬度变化不大,但交联程度降低,当辐照时间为12 s时,延伸率为40%,但仍可满足使用要求。添加0.5%抗氧剂1010可以抑制材料辐照交联过程中的降解,复合材料的力学性能大幅度提升,同时可以为EPDM绝缘材料提供较好的耐热老化性能。两种适用于紫外光交联技术的EPDM电缆绝缘材料均可满足电缆绝缘使用要求。其中,LLDPE补强材料的交联度和电学性能更优,但是对材料的硬度影响较大,而SiO_(2)对复合材料的硬度几乎没有影响,但是交联度与电学性能略有下降。

辐照法制备无卤阻燃HDPE/EPDM/硅橡胶共混物

以氢氧化镁和红磷为阻燃剂,硅橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)为共混材料,高密度聚乙烯(HDPE)为基体制备了阻燃共混物,并对其进行电子束辐照,考察了阻燃共混物的力学性能、阻燃性能和微观形貌。结果表明:EPDM的加入明显改善了阻燃共混物的力学性能;硅橡胶的加入使得无机阻燃剂粒子在聚合物基体中的分散性提高,阻燃共混物的氧指(数OI)提高;辐照交联后,阻燃共混物的拉伸强度增强,OI明显提高,燃烧后的炭层更加致密。

耐高温阻燃电缆料的研究

用高密度聚乙烯(HDPE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、耐高温树脂和无卤阻燃剂制备耐高温的绝缘材料。该共混体系经过氧化物交联后,其耐高温性能大大提高,且拉伸强度和阻燃性能都有所提高,可在150℃下长期使用,氧指数达到31%以上。研究了阻燃剂的加入对共混体系的力学性能、阻燃性能、电性能及耐高温性能的影响。结果表明:阻燃剂的加入,大幅度降低了共混体系的机械性能,一定程度上降低了共混体系的体积电阻率,改善了共混体系的阻燃性能和热老化性能。耐高温树脂的加入和交联对体系的热老化和阻燃性能有很大的贡献。

亚临界流体挤出法复合诱导EPDM废胶粉脱硫化及动态交联热塑性弹性体制备

在三元乙丙废胶粉(W-EPDM)与未硫化的三元乙丙橡胶(EPDM)熔融挤出过程中,采用注入亚临界流体和提高双螺杆挤出机螺杆转速的方法,研究了亚临界流体品种(水,乙醇/水混合物,丙醇)、螺杆转速、脱硫促进剂品种(烷基酚多硫化物450、二烯丙基二硫醚)对脱硫共混物(DGTR/EPDM)凝胶含量、门尼粘度、溶胶红外吸收光谱及脱硫共混物共混PP动态交联热塑性弹性体((DEPDM/EPDM)/PP)力学性能的影响,对动态交联热塑性弹性体材料的试样断面形貌也进行了SEM观察。实验结果表明:亚临界乙醇/水混合物(7/3)或亚临界丙醇条件对脱硫反应中S—S键的断裂具有较好的选择性,可引起废胶粉交联网络中S—S交联键断裂反应增加,而主链断裂反应下降,所得脱硫产物制备的动态交联热塑性弹性体材料中未熔融的凝胶颗粒尺寸较小,材料的力学性能明显增大;脱硫促进剂烷基酚多硫化物450具明显的促进脱硫反应的作用。在亚临界正丙醇的最佳挤出反应条件下(220℃,600rpm,促进剂450),所得脱硫共混物(DEPDM/EPDM)制备的动态交联热塑性弹性体材料(DEPDM/EPDM)/PP的拉伸强度和断裂伸长率分别达到17.1MPa和443%,其力学性能和断面形貌结构明显优于以传统罐式脱硫法所得的相应材料。

活性交联助剂N，N’-双亚糠基丙酮在EPDM中的应用

研究了活性交联助剂N，N’-双亚糠基丙酮（VP-4）对过氧化物（DCP）硫化的三元乙丙橡胶（EPDM）的硫化特性、力学性能、耐热空气老化性能、交联密度和压缩永久变形等的影响。结果表明，当VP-4用量较低（0．5～2．0份）时，胶料的正硫化时间缩短，最大弹性转矩和交联密度增大，压缩永久变形值明显下降，说明VP-4具有明显的促进交联作用。VP-4有效地提高了硫化胶耐热空气老化性能，尤其是高温（150℃）时的耐热空气老化性能得到明显改善。

聚合物与助剂文摘

PVC无毒热稳定剂的研究开发新概况；改性纳米陶土对竹粉／高密度聚乙烯复合材料性能的影响；复合硫化体系在EPDM胶料的应用；复合成核剂对聚丙烯结晶行为的影响；酚类抗氧剂在聚合物中的应用；丁腈橡胶／三元乙丙橡胶共混胶的特性及应用；