热老化对XLPE/OMMT纳米复合材料微观结构和力学性能的影响

• 作者: 许庆重 李秀峰 孙光华 邓繁盛 常锦涛 高嫄
• 来源期刊: 绝缘材料
• 关键词: 热老化 有机化蒙脱土 纳米复合材料 微观结构 力学性能
• 年，卷（期）: 2022,（10）
• 所属期刊栏目: 材料研究
• 页码范围: 25-32
• 页数: 7页
• 分类号: TM215
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2022.10.005

摘要

采用熔融共混的方法制备了交联聚乙烯/有机化蒙脱土（XLPE/OMMT）纳米复合材料，通过小角X射线衍射（XRD）、差示扫描量热法（DSC）、扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和力学性能测试对试样热老化前后的性能进行表征。结果表明：老化前质量分数为0.5%的OMMT可在基体中达到最佳分散状态，填料掺杂量增多时会团聚；OMMT与 XLPE基体仅有较少的化学键联系，两者主要以物理缠结的形式共存；OMMT片层的空间位阻效应使纳米复合材料的结晶度下降。老化后仅有XLPE/OMMT-0.5%试样的层间距减小，结晶度升高；随OMMT掺杂量的增加，层间距会因XLPE分子链断裂和OMMT在基体中的热重排而增大，晶体结构完善性变差，晶体尺寸分布变宽，结晶度显著降低；受热氧反应和热裂解反应的影响，分子链结构破坏严重。老化后XLPE/OMMT-0.5%的力学性能仅小幅度降低，当OMMT质量分数超过0.5%时，材料力学性能劣化严重，变脆变硬。