聚合物老化性的介電參數(shù)評價研究.pdf

1、聚合物材料在使用過程中的考驗之一即是耐紫外老化的能力以及自然環(huán)境中的使用壽命問題。掌握聚合物在使用過程中對老化性敏感的性能指標(biāo)并以此評價材料的耐老化能力具有非?，F(xiàn)實的意義，它可以對材料的前期選型、中期評價以及產(chǎn)品的保質(zhì)期做出指導(dǎo)。同時，作為電介質(zhì)材料的聚合物，介電常數(shù)和介電損耗是其基本的屬性，材料的微觀結(jié)構(gòu)變化會對介電參數(shù)帶來宏觀上的影響。本文主要研究人工加速老化下幾種代表性聚合物化學(xué)結(jié)構(gòu)與物理性能的變化，對其進(jìn)行白度、表面接觸角、力學(xué)

2、性能、IR、DSC、XRD和介電參數(shù)等測試表征，研究表明介電參數(shù)對材料老化性整體上較為敏感，用其評價聚合物老化程度存在可行性和規(guī)律性，具體內(nèi)容為：
　?。?）以典型的耐老化聚合物PVDF為研究對象，發(fā)現(xiàn)PVDF膜在老化前后化學(xué)結(jié)構(gòu)表征變化不明顯，其外觀白度保留率 WR在長時間老化后呈現(xiàn)下降趨勢。同時對于較薄厚度PVDF-c膜，介電參數(shù)隨老化時間的延長而增加，輻照9 d后試樣在103 Hz下介電常數(shù)、介電損耗分別較未老化試樣增加了2

3、2.6％、12.8%。其介電參數(shù)存在一定的老化程度敏感性。
　?。?）以易老化材料PE為研究對象，發(fā)現(xiàn)PE膜老化后引入了羰基和少量的雙鍵，其拉伸強(qiáng)度與斷裂伸長率下降。PE的介電參數(shù)隨老化時間延長呈遞增趨勢。老化48 h后，PE-p的介電常數(shù)和介電損耗分別比未老化試樣增加了34.1%和10.6倍；而PE-c的對應(yīng)參數(shù)則相應(yīng)增加了18.7%和15.3倍。特別地老化后介電常數(shù)隨頻率近似線性下降，引入介電常數(shù)減量D的概念，擬合出D與老化時

4、間之間的指數(shù)關(guān)系，表明以D定量評價PE的老化程度呈現(xiàn)較好規(guī)律性。另外輻照度變化對PE材料老化程度的影響也可以通過D值定量評價。
　?。?）以易老化材料PP為研究對象，老化后PP膜的力學(xué)性能與輻照時間的關(guān)系曲線波動較大，同時輻照溫度變化對力學(xué)性能的影響也沒表現(xiàn)明顯規(guī)律。IR分析表明羰基指數(shù)的變化不明顯。對不同溫度輻照后的PP進(jìn)行介電譜分析發(fā)現(xiàn)PP材料的 D值與老化時間之間存在指數(shù)相關(guān)性，表明 D可以定量評價輻照溫度和時間變化對PP老