化学交联方式对聚乙烯水树枝老化特性的影响

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1、高电压技术第３７卷第１０期２０１１年１０月３１日ＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ３１，２０１１２４７７化学交联方式对聚乙烯水树枝老化特性的影响王金锋１，刘志民２，李彦雄１，乌江１，韩鹏凯１，郑晓泉１（１．西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，西安７１００４９；２．上海西门子高压开关有限公司，上海２００２４５）摘要：为研究化学交联对聚乙烯水树枝老化特性的影响，选用低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）、过氧化物交联聚乙烯、硅烷交联聚乙烯作为试验材料。采用水针电极法培养水树枝，用金

2、相显微镜观测水树枝的形态，并统计了水树枝的尺寸和引发率；同时观测了试样的结晶形态，测定了试样的结晶度、交联度和杂质质量分数，并对比分析了交联前后及不同交联方式试样的电气性能。试验研究发现，交联对水树枝老化特性有显著的影响，产生这种影响的主要原因是交联使得聚乙烯的结晶形态发生变化。当试样的晶块尺寸大、数量少时，水树枝的平均生长速度较快；晶块尺寸小、数量多时，水树枝的平均生长速度较慢。交联的三维网状结构和副产物对交联聚乙烯的介电性能也会产生显著影响。关键词：水树枝；化学交联；聚乙烯（ＰＥ）；交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）；结晶形态；电

3、气性能中图分类号：ＴＭ２４７文献标志码：Ａ文章编号：１００３－６５２０（２０１１）１０－２４７７－０８ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＣｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇｏｎＷａｔｅｒＴｒｅｅｉｎｇｉｎＰｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ１，ＬＩＵＺｈｉ－ｍｉｎ２，ＬＩＹａｎ－ｘｉｏｎｇ１，ＷＵＪｉａｎｇ１，ＨＡＮＰｅｎｇ－ｋａｉ１，ＺＨＥＮＧＸｉａｏ－ｑｕａｎ１ＷＡＮＧＪｉｎ－ｆｅｎｇ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＩｎｓｕｌａｔｉｏｎａｎｄＰｏｗｅｒＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，Ｘｉ’ａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉ

4、ｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ７１００４９，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｈａｎｇｈａｉＳｉｅｍｅｎｓＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＳｗｉｔｃｈｇｅａｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２４５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｃｈｅｍｉｃａｌｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇａｎｄｗａｔｅｒｔｒｅｅｉｎｇｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｌｏｗｄｅｎｓｉｔｙｐｏｌｙｔｈｅｎｅ，ｐｅｒｏｘｉｄｅｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅａｎｄｓｉｌａｎｅｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｗｅｒｅｃｈｏ

5、ｓｅｎａｓｔｈｅｔｅｓｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｌｉｑｕｉｄｎｅｅｄｌｅｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｗａｔｅｒｔｒｅｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ａｎｄｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃｍｉｃｒｏ－ｓｃｏｐｅｗａｓｕｓｅｄｆｏｒｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｔｒｅｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｓａｍｐｌｅｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｓｉｚｅｓａｎｄｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｒａｔｅｓｏｆｗａｔｅｒｔｒｅｅｓｗｅｒｅｃｏｕｎｔｅ

6、ｄ．Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ，ｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇｄｅｇｒｅｅ，ｉｍｐｕｒｉｔｙｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｍｅａｓｕｒｅｄ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｒｅｖｅａｌｔｈａｔ，ｆｉｒｓｔｌｙ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇｃａｎｃｈａｎｇｅｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅａｎｄｃｒｙｓｔａｌｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆｐｏｌｙｔｈｅｎｅ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｂｌｏｃｋｓｏｆｐｏｌｙｔｈｅｎｅｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄｓｍ

7、ａｌｌａｎｄｃｏｍｐａｃｔ；ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｃｈｅｍｉｃａｌｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｉｎｇｈａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｍｐａｃｔｏｎｗａｔｅｒｔｒｅｅｉｎｇ．Ｂｅｆｏｒｅａｎｄａｆｔｅｒｂｅｉｎｇｃｒｏｓｓ－ｌｉｎｋｅｄ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｃｒｙｓｔａｌｂｌｏｃｋｓｉｚｅｓｉｓｔｈｅｍａｉｎｒｅａｓｏｎｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｔｒｅｅｉｎｇ．Ｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆｗａｔｅｒｔｒｅｅｓｉｓｆａｓｔｅｒｉｎｐｏｌｙｔｈｅｎｅｓａｍｐｌｅｓｉｎｗｈｉｃｈｃｒｙｓｔａｌｂｌｏｃｋｓａｒｅｌａｒｇｅｒａｎｄｔｈ

8、ｅｎｕｍｂｅｒｏｆｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｂｌｏｃｋｓｉｓｓｍａｌｌｅｒ．Ｉｎｃｏｎｔｒａｓｔ，ｗａｔｅｒｔｒｅｅｓｇｒｏｗｍｏｒｅｓｌｏｗｌｙｉｎｏｔｈｅｒｐｏｌｙｔｈｅｎｅｓａｍｐｌｅｓｉｎｗｈｉｃｈｃｒｙｓｔａｌｂｌｏｃｋｓａｒｅｓｍａｌｌｅｒｉｎｓｉｚｅａｎｄｇｒｅａｔｅｒｉｎｎｕｍｂｅｒ；ｆｉｎａ