熱氧老化對環(huán)氧樹脂-蒙脫土納米復合物擊穿性能的影響.pdf

1、絕緣材料在高溫工作環(huán)境下會發(fā)生熱氧老化現(xiàn)象，大大降低了材料的使用壽命。納米顆粒與聚合物制備的納米復合材料，可以有效的改善原有材料的力學性能，同時也能提高材料的耐熱性能。
　　本文選用雙酚A型環(huán)氧樹脂與甲基六氫鄰苯二甲酸酐固化體系為基體材料，經(jīng)十八烷基三甲基氯化銨表面修飾的蒙脫土為無機納米填料。通過熔融插層聚合法制備出環(huán)氧樹脂/蒙脫土(EP/O-MMT)納米復合材料。試驗研究了其熱氧老化前后的介電性能。利用透射電鏡(TEM)和掃描電

2、鏡(SEM)對擊穿前后的復合材料進行了微觀表征。采用傅里葉紅外光譜儀(FTIR)對有機化處理前后的蒙脫土進行了分析。對老化前后的復合材料進行了工頻交流擊穿測試、介電常數(shù)隨頻率變化測試、損耗因數(shù)隨頻率變化測試。重點針對蒙脫土含量及熱氧老化作用時間對復合材料擊穿性能的影響進行了研究。
　　FTIR分析結(jié)果表明，十八烷基氯化銨可以與蒙脫土相互作用，通過陽離子置換反應(yīng)，蒙脫土中已經(jīng)含有有機化基團。TEM透射結(jié)果表明，過多的蒙脫土加入，當其

3、與聚合物插層聚合時，會發(fā)生團聚。適量的蒙脫土加入有助于材料形成插層復合型結(jié)構(gòu)。熱氧老化前后擊穿測試結(jié)果表明，適量蒙脫土的加入可以提高復合材料的擊穿場強，但過多的添加則將降低其擊穿場強。隨著熱老化的進行，與EP/O-MMT相比純EP擊穿場強下降幅度最小，當蒙脫土含量為3wt％時，在老化480h后擊穿場強大約下降了27％。介電常數(shù)與損耗因數(shù)試結(jié)果表明，有機化蒙脫土的加入降低了復合材料的介電常數(shù)與損耗因數(shù)，頻率為60Hz時，蒙脫土含量為3wt