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乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)对低密度聚乙烯空间

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乙烯乙烯共聚物 EVOH 密度聚乙烯空间

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高分子物理

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杜伟传钟伟杜强国（复旦大学高分子科学系，聚合物分子工程教育部重点实验室，上海200433，电话65643891，电子信箱qgdu@fudan.edu.cn）近几十年来，合成聚合物由于其优良的电气性能和力学性能，已经作为绝缘材料在电气电缆等行业得到了广泛的应用。聚合物绝缘材料在能带结构中存在着大量的局域态，在直流电场下材料中的陷阱易于俘获可移动电荷，形成空间电荷，大量的空间电荷能够畸变材料中电场的分布最终导致材料的击穿。虽然聚乙烯具有优异的交流电气性能，但在直流输电工程中由于空间电荷的效应阻碍着它的应用。因此，对空间电荷的形成和抑制的详细研究就显得十分重要。本文的目的是研究直流高压下聚乙烯中空间电荷的性质，数量及其分布和微观形态之间的关系。本文采用PEA ,DSC ,SALS等研究方法研究了加入5wt% 乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)的聚乙烯（LDPE）体系中空间电荷的分布和微观形态之间的关系。在直流电场中通过电声脉冲法（PEA）测量了低密度聚乙烯（LDPE）中空间电荷的分布，发现在低密度聚乙烯中加入5wt% 的EVOH后，空间电荷明显减少，电场分布趋向均匀(Fig.1,Fig.2)。 DSC结果表明加入EVOH的LDPE，结晶起始温度明显提高，说明EVOH有一定的成核作用。小角激光光散射的研究发现, 在LDPE中加入EVOH能够有效的减小球晶的尺寸和降低球晶结构的完善性，这进一步说明EVOH 在LDPE/EVOH的结晶过程中起了成核剂的作用。结晶性聚合物结晶时如果生成大而完善的球晶，则在球晶的界面会形成孔穴或裂纹，体系中的“杂质”也往往被排斥到球晶的界面，因此球晶的界面会成为电荷的深陷阱，使空间电荷堆积。EVOH的成核作用使LDPE的球晶变小，界面细微化，这可能是空间电荷数量减少和分布均匀的原因。参考文献： 1. Li.X.; Du.Q.G.; Kang. J.; Tu.D.M.; J.Polym.Sci.Part B- Polym Phys., 40: 365-374(2002). 2. Li.X.;Cao.Y.; Du.Q.G.; Yin.Y.; Tu. D.M.; J. Appl. Polym. Sci., 82: 611- 619(2001).

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