本课题通过将聚乙烯与纳米MMT进行熔融共混的复合方法,实现对现有的聚乙烯电缆绝缘材料进行改性,目的在于提高绝缘材料的抗电树和水树老化的能力。课题首先研究了MMT的有机化改性方案及净化工艺,并研究了不同改性剂、MMT含量及挤出机参数等工艺对PE/MMT复合材料的形态结构及基本理化和介电参数的影响,探索了采用电场诱导实现MMT片层在PE/MMT复合材料中的定向分散的方法,采用SEM, XRD 和FDS的测试结果初步证实了该方法的有效性。在实现材料改性的基础上,对比研究了添加MMT以及电场诱导MMT的PE/MMT复合材料对电树枝和水树枝的生长、引发、击穿等过程的抑制效果。大量实验研究结果表明,MMT片层的加入能有效延缓或阻挡电树和水树的引发和形成。课题最后还对材料的空间电荷特性进行了研究,结果表明MMT的加入有助于减小空间电荷在PE/MMT复合材料中积聚时的峰值和消散后的残留电荷,并加快空间电荷的消散速率。通过该项目的研究,共发表学术论文8篇,其中SCI收录1篇,EI收录6篇,参加国际会议分组报告3次。申请发明专利2项。培养博士研究生2人,硕士研究生4人。
英文主题词PE;nano-montmorillonite; cable insulation; electrical tree;water tree; anti aging