宋丽

【摘要】为研究无机纳米掺杂对聚乙烯电性能的影响，本文采用熔融共混法制备了不同掺杂量的LDPE/（ZnO+Al2O3）纳米复合物，并通过对击穿场强研究其不同掺杂量对纳米復合物的影响。实验发现，经过纳米掺杂后，当纳米颗粒掺杂含量为0.5wt%时，LDPE的交流击穿场强最大值达到98kv/mm左右，提高为原来的1.09倍。当掺杂含量增加为7wt%时，LDPE击穿场强最小值为72kv/mm左右，降低为原来的0.2倍；研究表明，少量的纳米ZnO+Al2O3掺杂能够提高LDPE的交流击穿场强。

【关键词】聚乙烯；电性能；击穿场强

1.引言

聚合物基纳米复合电介质是无机填料以纳米尺度均匀分散于聚合物中而形成的复合体系，又称纳米电介质。在聚合物中加入无机纳米颗粒可能会引起其电、热、机械等性能的大幅度提高。因而，自从1994年T.J. Lewis提出纳米电介质的概念并作为电介质未来的研究方向之后，聚合物基无机纳米复合电介质开始受到工程界和学术界的广泛关注，成为电介质领域研究的热点，并被公认为是下一代绝缘电介质[1]。

目前研究多以单种纳米颗粒掺杂为主，对两种不同性质的纳米颗粒混合掺杂研究较少。由于ZnO纳米颗粒掺杂除产生巨大的界面效应外，其本身的非线性电阻效应和半导电特性，可能对聚合物的电性能有重要影响；而Al2O3纳米颗粒粒径尺寸小，比表面积大，表面存在不饱和的残键及不同键合状态的羟基，绝缘性能好[2]。因此本文采用ZnO和Al2O3两种纳米颗粒和聚乙烯混合掺杂，通过对击穿场强实验，希望能为研究和分析纳米掺杂对聚合物影响机理提供一定的依据。……