低密度聚乙烯_硅橡膠共混體電纜絕緣材料

1、第33卷第2期王進(jìn)文.低密度聚乙烯硅橡膠共混體電纜絕緣材料#低密度聚乙烯硅橡膠共混體電纜絕緣材料王進(jìn)文（西北橡膠塑料研究設(shè)計(jì)院，陜西咸陽712023）編譯摘耍：由甲基丙烯酸乙酯（盼）增容的低密度聚乙烯（LDPE）和聚二甲基硅氧烷（PDMS）橡膠的共 混體是一種有效的酎熱電纜絕緣材料。文中研究了該共混體的各種電性能、力學(xué)性能及熱性能。結(jié)果 表明該共混體可用作酎熱絕緣材料與硅橡膠絕緣材料相比它具有較好的性價(jià)比。關(guān)鍵詞：LDPE:PDMS:EMA :電纜:絕緣中圖分類號(hào)：IQ333.93文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1671-8232（2006）02-0018-091994-2007 China Acad

2、emic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第33卷第2期王進(jìn)文.低密度聚乙烯硅橡膠共混體電纜絕緣材料#1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第33卷第2期王進(jìn)文.低密度聚乙烯硅橡膠共混體電纜絕緣材料23材料商品名供應(yīng)商性能相對(duì)密度焙融流動(dòng)指數(shù)/（g/10 min）焙點(diǎn)/脆性溫度./ °C甲基丙烯 酸酯含量/%分解溫度/ rLDPEIndothane 20汕020印度nLc,0

3、.9192.0112PDMSSilastic WC-50美國(guó)道康寧1.150-39EMAOptenia TC-120印度Exxon0.9406.08121DCPDicqp-40美國(guó)Aldrich88表1材料性能0前言為了滿足各種級(jí)別的輸電、控制和儀器用 電纜的特殊要求人們不斷開發(fā)出各種新型聚 合物絕緣材料。針對(duì)某一應(yīng)用場(chǎng)合選擇材料時(shí) 要考慮幾種因素。就電纜絕緣層而言,一個(gè)重 要的參數(shù)是其限制電流通過絕緣層的能力。對(duì) 于直流電（de） 顯然是采用高電阻的材料可以 降低絕緣層的厚度;而對(duì)于交流電（ac），較低的 相對(duì)介電常數(shù)及損耗因子同樣可以降低絕緣層 厚度。但對(duì)于低壓電纜（V 10 kV）,材料

4、的力學(xué) 性能和耐熱性比電性能更重要。例如爐用電 纜絕緣層在高溫下應(yīng)具有較好的力學(xué)性能穩(wěn)定 性。同樣,對(duì)低煙、耐油、阻燃電纜的要求也不 同。所以電纜的應(yīng)用場(chǎng)合決定了對(duì)電纜特殊 性能的要求。橡膠氧化降解并在表面生成氧化層會(huì)使導(dǎo) 電率增大，這是因?yàn)橄鹉z氧化后.在炭黑聚集體 間產(chǎn)生了極性基團(tuán)（如綾基），這些基團(tuán)為電子 提供了較短的通道。長(zhǎng)期以來，人們都把硅橡膠當(dāng)作在較寬域 的高低溫范圍內(nèi)的電纜用特種橡膠。但是硅 橡膠昂貴的價(jià)格限制了其應(yīng)用范圍。低密度聚 乙烯（LDPE）是工業(yè)上用量最大的塑料其成本 低、電性能優(yōu)異，所以在中低壓電線電纜中作為 絕緣聚合物大量使用。LDPE不僅成本低，而且 相對(duì)介電常數(shù)、

5、損耗因子低電阻率高,在環(huán)境 溫度90 °C以下都有極好的機(jī)械性能.因此多數(shù) 合成橡膠如丁苯橡膠（SBR）、丁基橡膠（IIR）, 氯丁橡膠（CR）等都巳為此丟失了部份市場(chǎng)份 額。相對(duì)于硅橡膠絕緣材料，聚二甲基硅氧烷 （PDMS）與LDPE的共混體具有成本低的優(yōu)點(diǎn)， 可在很大程度上取代硅橡膠作為絕緣材料使 用。下文將分析LDPE和PDMS共混體的各種 電性能、機(jī)械性能和耐熱性，進(jìn)一步研究甲基丙 烯酸乙酯（EMA）以不同用量作為L(zhǎng)DPE和 PDMSA共混體（50 50）的相容劑之有效性。1實(shí)驗(yàn)1.1材料研究用材料列于表1。1.2共混體制備單個(gè)組分及共混體的混煉在布拉本德塑性 記錄儀（FLE

6、330）上進(jìn)行，操作溫度180 °C,混煉 時(shí)間10 min,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速100 r/min o熔融物取出 后在150 mm X300 mm的實(shí)驗(yàn)室用雙輻開煉機(jī) 上出片，之后將膠片再投入布拉本德塑性儀中， 在130 9下充分混煉，加入過氧化二異丙苯 （DCP），再混煉2 min,以保證膠料混煉均勻。 取出熔融物，在雙輻開煉機(jī)上出片。膠料配方 示于表2。表2共混膠的組成共混膠聚合物/%LDPEPDMSEMAPro10000P?575250P5050500P2525750Po01000e250502E650506E10505010E15505015E100001001.3加工性能1.3.1布

7、拉本德粘度在共混和熔融混煉過程中連續(xù)記錄混煉扭 矩隨時(shí)間的變化情況。若達(dá)到穩(wěn)定扭矩，即表 明混煉巳均勻。將最終平衡扭矩（布拉本德粘 度）作為材料進(jìn)一步加工（如擠出和壓延）的特 征粘度。1.3.2硫化特性用孟山都流變儀（R100）在180 °僦化溫度 下測(cè)定膠料的硫化行為。從流變儀模量（扭矩） 隨時(shí)間的變化曲線計(jì)算出正硫化時(shí)間。1.3.3模壓和硫化在平板硫化機(jī)上硫化，壓力為4.5 MPa，溫度 180 °C,硫化時(shí)間為由孟山都流變儀（R100型）確 定的正硫化時(shí)間。從模壓膠片上沖切試樣。1.4力學(xué)性能1.4.1硬度共混膠及各純組分膠的硬度用邵爾A型 硬度計(jì)按AS1M D 22

8、40 :86在25 °C下測(cè)定。1.4.2拉伸性能按AS1M D 412 :80 .用Zvick萬能拉伸試驗(yàn) 機(jī)（1445型）在室溫（25 Q下測(cè)定試樣的拉伸強(qiáng) 度、定伸應(yīng)力和扯斷伸長(zhǎng)率。試樣為啞鈴形拉 伸速率為500 mm/min o1.5電性能1.5.1體積電阻率按 AS1M D 257 :83 .用 HP 4329A 高阻儀和 電阻腔（16008 B）在室溫（25 Q下測(cè)定試樣的 體積電阻率。1.5.2相對(duì)介電常數(shù)。用連接有控制器2000的DEA 2970介電分 析儀在150 °C+ 150 °C溫度范圍內(nèi)及100缶 頻率下用薄試樣（厚度范圍介于0.25 m

9、m 0.35 mm之間）測(cè)定相對(duì)介電常數(shù)。1.5.3介電強(qiáng)度按AS1MD 149:87,用西門子擊穿電壓裝 置在100 Hz下測(cè)定模壓試樣的介電強(qiáng)度。試 驗(yàn)采用厚度小于0. 3 mm的試樣。1.6熱重分析用配置有計(jì)算機(jī)分析儀（GL 20版）的 Stanton Redcroft熱重分析儀（S1A 625型）在氮?dú)?中于10 K/min的加熱速率下，對(duì)純組分和共混 膠進(jìn)行熱重分析。在所有情況下試樣的質(zhì)量都 是約5 mgo1.7烘箱空氣老化行為按AS1M D 573 :閔,在25 °Cf測(cè)定熱老化對(duì) 模壓試樣拉伸性能的影響。老化在熱空氣烘箱 （FC712型）中進(jìn)行，條件為150卯2 d、5

10、 d、7 d。 1.8掃描電鏡分析將經(jīng)冷凍破壞后的試樣的破壞面在室溫下 用甲苯蝕刻72 h之后再在70卯真空干燥中 除去溶劑最后濺射鍍金。用Scan Cam II系列 掃描電子顯微鏡進(jìn)行分析。2結(jié)果和討論2.1加工性能EMA增容劑用量不同的LDPE和PDMS（50 50）共混體的布拉本德扭矩隨混煉時(shí)間的變化 情況見圖1。任意時(shí)間點(diǎn)的扭矩都取決于EMA 的用量、隨著HV1A在共混體中用量的增大，初 始扭矩和最終扭矩（平衡扭矩）都下降。扭矩 時(shí)間曲線下的面積代表了混煉過程中所消耗的 能量c隨著HV1A用量的增大，共混所需的能量 減少。最終粘度（平衡扭矩）較低，意味著加工 性能較好，在后續(xù)加工（如壓

11、延和擠出）中所需 的能量較少。平衡扭矩與共混體組分的關(guān)系見 圖2。隨著組分的變化,平衡扭矩呈非線性變 化負(fù)向偏離線性關(guān)系。圖1 LDPEPDMS共混體的布拉本德扭矩與混煉時(shí) 間的關(guān)系圖2 LDPEPDMS共混體的平衡扭矩與共混膠組份 的關(guān)系2.2硫化特征電纜絕緣材料經(jīng)硫化從熱塑性變?yōu)闊峁绦?后熱機(jī)械穩(wěn)定性提高。圖3示出了 DCP用量 都為1.5wt%的純LDPE、EMA、PDMS以及它們 的5種共混膠的流變曲線。由圖3清晰可見, PDMS的硫化速率最大,EMA的最小，共混膠和 純LDPE的硫化速率居中。隨EMA在共混膠 中用量的增大，最大扭矩有規(guī)律地下降,初始粘 度和熱塑性下降而焦燒時(shí)間有少許

12、縮短的傾 向（即加工安全性下降）硫化速率提高（見圖 4）。硫化程度和正硫化時(shí)間隨EMA用量的增 大而下降。圖3 LDPE PDMS共混體流變儀扭矩比較圖4 LDPEPDMS共混體的焦燒時(shí)間、硫化時(shí)間和硫 化速率之比較2.3物理機(jī)械性能電纜絕緣層對(duì)物理機(jī)械性能的要求如下：1）拉伸強(qiáng)度2）300 %定伸應(yīng)力；3）扯斷伸長(zhǎng)率；4）硬度：5）在不同條件下加速老化后以上性能的保 持率。圖5a所示為共混體拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng) 率隨PDMS在共混體中比例不同而變化的情 況。隨PDMS在共混體中比例的增大,共混體 的拉伸強(qiáng)度下降。LDPE-PDMS共混體(50 ：50 和25 ：75)的拉伸強(qiáng)度要低于組分LDP

13、E (14.2 MB)和 PDMS(10. 8 MB)的強(qiáng)度。這可 能是由于共混組分不相容造成的。隨著PDMS 含量的增大，共混體的扯斷伸長(zhǎng)率逐步下降。20 r 心-)50018彳 45016 F /X 40014 £ /.p50十0010 I- *508廠 2006丫彳 1504 I_I_1_I_I_1_11_I 10002468 10 12 14 16混合體中EMA含盤/wt%圖5拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率隨共混體中FDMS質(zhì)量 分?jǐn)?shù)(a)和50 30共混體中EMA共聚物質(zhì)量分 數(shù)(b)的變化圖5b示出了 LDPE和PDMS共混體(50 : 50)的拉伸強(qiáng)度和扯斷伸長(zhǎng)率隨共混體中EV1

14、A 用量的變化情況。由圖可見隨HV1A用量的增 加,位伸強(qiáng)度開始時(shí)增大，在碌1A用量為6 % 時(shí)達(dá)到最大值(13.3 MP&)，之后又開始減小。 拉伸強(qiáng)度達(dá)到最大值時(shí)所對(duì)應(yīng)的HV1A用量可 以看作是共混體中的最佳用量。拉伸強(qiáng)度隨 EMA用量的增加而增大可能是LDPE和PDMS 相容性提高的緣故。共混體的SEM(掃描電鏡) 照片證實(shí)了這一點(diǎn)。圖6a示出了不含EMA的 共混體的掃描電鏡照片。顯然，從照片可見， PDMS巳從共混體表面上被蝕刻掉.留下許多 不規(guī)則的孔。但是，在50 50共混體中加入6 % 的HMA增容劑后，分散相微區(qū)尺寸大幅度下 降，變?yōu)榍蛐?圖6b) o所以，此時(shí)具有最佳的

15、 強(qiáng)度性能。然而含有較大比例EMA增容劑 (10 %)的共混體中又出現(xiàn)了較大的和不規(guī)則的 分散微區(qū)(圖6c)，從而導(dǎo)致強(qiáng)度下降。扯斷伸 長(zhǎng)率隨HV1A用量增加持續(xù)增大是因?yàn)镋V1A的 非結(jié)晶性緣故。圖6含有0(a) ,6 %(b)和10忍c)EMA共聚物的50 :50LDPE PDMS共混體的掃描電鏡照片圖7a示出了共混體的300 %定伸應(yīng)力和硬 度隨PDMS含量的變化情況。由圖可見,300% 定伸應(yīng)力和硬度隨PDMS含量的增加而下降， 這是因?yàn)镻DMS是不結(jié)晶的。例如，LDPE PDMS共混體(50 50)的邵爾A硬度為85，而純 PDMS硫化膠的邵爾A硬度僅為60，純LDPE電 纜絕緣材料

16、的邵爾A硬度大于90 o 50 50共混 體的硬度符合電纜絕緣膠料的規(guī)范要求。圖7b示出了 50 50共混體的300 %定伸應(yīng)力和硬度隨 時(shí)用量的變化情況。由圖可以 看出，初始定伸應(yīng)力隨HV1A用量的增加而增 大，在最佳用量（6 %）時(shí)達(dá)到最大值.之后逐步 緩慢下降。碌1A用量為6 %時(shí)，共混組分的分 散很均勻，分散微區(qū)的尺寸變小,使共混組分間 的相互作用增強(qiáng)（見圖6a）。硬度隨EMA用量 的增加而降低，是因?yàn)锽MA的無定形性質(zhì)所致。1009080混合體中EMA含址/wt%圖7300 %定伸應(yīng)力和硬度隨（a） PDMS在LDP&PDMS共混體中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及（b） EMA共聚物 在50

17、50LDPEPDMS共混體中質(zhì)量:分?jǐn)?shù)的變化2.4電性能絕緣膠料應(yīng)具有以下綜合電性能：1）體積電阻率大，以防止漏電：2）介電強(qiáng)度高（擊穿電壓）以承受電場(chǎng)的作 用：3）低相對(duì)介電常數(shù)；4）低損耗因子（損耗角正切）；5）良好的耐電弧作用防止因電弧作用損 壞。2.4.1體積電阻率LDPE的體積電阻率很高，達(dá)l（f Q «cm數(shù) 量級(jí).而PDMS的體積電阻率則在10存數(shù)量級(jí)。 該研究中所用的LDPE是高度非極性材料，離 子雜質(zhì)不多。但是，盡管所用的PDMS是非極 性的.但其含有較多的白炭黑填料。巳知填料 會(huì)劣化基礎(chǔ)聚合物的電性能這主要是因?yàn)樘?料粒子上吸附有一些離子和極性雜質(zhì)。此外, 粉狀填

18、料上總含有一些水分，從而會(huì)帶入一些 極性雜質(zhì)，這也會(huì)促使其他離子雜質(zhì)離解。所 以,PDMS的電阻率要低于LDPEo隨著PDMS 在共混體中用量的增加,共混體的體積電阻率 下降（圖8）。圖8介電強(qiáng)度和體積電阻率隨硅橡膠含量的變化在50 50 LDPE-PDMS共混體中加入EMA 共聚物后發(fā)現(xiàn)，在HVIA用量為6 %時(shí)，共混體 的體積電阻率達(dá)到最大值。這是因?yàn)闀r(shí)共 聚物對(duì)LDPE和PDMS有增容作用，使兩種聚合 物形成了較好的結(jié)合。所以，在LDPE和PDMS 共混體中EMA用量為6 %時(shí)兩種聚合物的相 互作用增強(qiáng)，在50 50 LDPE-PDMS共混體的體 積電阻率與HV1A體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線上出

19、現(xiàn) 了最大值（圖9）。540 111_111102 0 2 4 6 8 10 12 14 16 EMA的體積分?jǐn)?shù)/%圖9介電強(qiáng)度和體積電阻率隨EMA含量的變化 2.4.2介電強(qiáng)度圖8中還示出了介電強(qiáng)度和電阻率與共混 體組成的關(guān)系圖線。隨著PDMS在共混體中用 量的增加，介電強(qiáng)度持續(xù)下降。PDMS基質(zhì)中 含有白炭黑填料,所以在填料和聚合物界面處 會(huì)產(chǎn)生空間電荷,導(dǎo)致共混體在高壓下被擊穿o 應(yīng)注意到3PE基質(zhì)中不含任何填料，這就是共 混體介電強(qiáng)度隨PDMS用量增加而下降的原因cEMA的用量對(duì)50 ：50 LDPE-PDMS共混體 的介電強(qiáng)度有顯著的影響。隨著盼用量的 增加介電強(qiáng)度逐步降低，這主要是

20、因?yàn)闃O性 EMA加入到了幾乎無極性的LDPE-PDMS共混 體中，在共混體中形成了極性非極性界面在 電場(chǎng)作用下導(dǎo)致界面極化并產(chǎn)生空間電荷。隨 著 時(shí)用量的增大,這種界面電荷（空間電荷） 增多，在高壓下，這些電荷導(dǎo)致材料被擊穿。所 以,50 ：50 LDPE-PDMS共混體的介電強(qiáng)度隨 EMA用量的增加而下降（圖9） o 2.4.3介電常數(shù)圖10a示出了相對(duì)介電常數(shù)隨共混組成的 變化情況。由圖可以發(fā)現(xiàn)介電常數(shù)隨共混體 中硅橡膠含量的增加而提高。這是因?yàn)?，與非 極性的LDPE相比，硅橡膠甲由于含有填料而 具有一定的極性即使認(rèn)為基礎(chǔ)斃合物硅橡膠 是非極性的但所用材料中含有大量的白炭黑 填料，在非極性

21、聚合物中加入填料一般會(huì)增大 界面極化，從而影響聚合物的介電性能。填料 表面可能會(huì)含有微量的水分，與純聚合物的相 對(duì)介電常數(shù)（LDPEQ2. 2，硅橡膠=2. 3）相比. 水具有很高的相對(duì)介電常數(shù)（80左右），這樣便 使填充聚合物的相對(duì)介電常數(shù)增大。提高共混 體中硅橡膠的量還可使共混體的介電損耗增 大。這主要是界面極化和離子導(dǎo)電能力增強(qiáng)對(duì) 損耗因子的貢獻(xiàn)。所有這一切都源于為提高硅 橡膠力學(xué)性能、降低成本而添加的含有離子雜 質(zhì)的填料。隨著EMA增容劑在50 30 LDPE-PDMS共 混體中用量的增加、相對(duì)介電常數(shù)開始時(shí)降低, 在EMA含量為6 %時(shí)它的值最小，之后又隨 EMA用量的增加而增大（圖

22、10a） o起初相對(duì)介 電常數(shù)隨BV1A用量的增加而增大是由于增容 效應(yīng)的關(guān)系。時(shí)共聚物與硅橡膠的乙烯基 團(tuán)反應(yīng)，形成EMA-g-PDMS，它有助于共混組分 的良好分散。隨著時(shí)在共混體中的用量增 加（到6 %），形成的EMA-g-PDMS將極性雜質(zhì)均 勻地分散在基質(zhì)中離子/極性雜質(zhì)進(jìn)一步被非 極性的LDPE分離和包圍.所以共混體基質(zhì)的 相對(duì)介電常數(shù)進(jìn)一步降低。但是，盼增容劑 用量超過6 %后,EMA-PDMS會(huì)形成單獨(dú)的分 離相.它具有一定的連續(xù)性，所以體系的導(dǎo)電性 增大。從圖8的體積電阻率與含量的曲線中也 可看出這一點(diǎn)。因此，在共混體中盼用量增 加，極性增大相對(duì)介電常數(shù)提高。硅橡膠含fi.w

23、t%-3擦耗卻y溫度,°C圖10 100 He下介電常數(shù)隨（a）硅橡膠含量和EMA含 量及（b）溫度的變化J掠耗卻<安兵另外還發(fā)現(xiàn)，在107 W下含有不同用量 EMA的50 S0共混體的介電常數(shù)隨溫度的升高 反而降低。超過107 9后,介電常數(shù)則隨溫度 的升高而劇烈增大（圖10b）。這一特殊溫度是 LDPE中晶體的熔點(diǎn)。在高溫下基質(zhì)軟化.離子 導(dǎo)電和界面極化對(duì)相對(duì)介電常數(shù)的貢獻(xiàn)增大。 2.5熱重分析圖11示出了交聯(lián)共混體的TCA（熱重分 析）曲線,特征分解溫度列于表3。由數(shù)據(jù)清晰 可見，隨著PDMS在共混體中含量的增多，初始 分解溫度T .最大分解溫度T皿、衛(wèi)皿、最終分 解溫度

24、T以及質(zhì)量損失為50 %時(shí)的溫度吒都 稍有升高。這是因?yàn)楣不祗w中各組分互不相 容，組分間無相互作用在共混體中存在兩相結(jié) 構(gòu)。但是，用DCP交聯(lián)后，由于在界面處引入 了交聯(lián)鍵而使熱穩(wěn)定性稍有提高。LDPE和 PDMS也可以發(fā)生分子內(nèi)和分子間的交聯(lián).在 一定程度上也提高了熱穩(wěn)定性。1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 25世界橡膠工業(yè)2006溫度/七圖11 LDPEPDMS共混體的TGA曲線在50 ：50 LDPE和PDMS共混體中加入 HV1A共聚物后，共混體形成更細(xì)微

25、更穩(wěn)定的相 結(jié)構(gòu)。在共混體中除GC交聯(lián)傅外，日VIAg PDMS也起著橋鍵的作用，籽兩相結(jié)合在一起, 使LDPF和PLMS共混體熱隱定性顯著提髙。表3 FH共混體熱蟲分析圖獲取的參數(shù)溫度./乜樣品:超始分解 溫度T第一個(gè)最大第二個(gè)最大最終分解質(zhì)量損失 分解溫度分解溫度溫度 50 %時(shí)的TlmuxThmxTf溫度 EoPioo305425555408P75307436508581419Pso308450487586466P25346471528595514Po363492560492e2334466520548469&370475525559490E10286469518551469E1

26、5249469511548464Eioo3324765163972.6熱空氣烘箱老化圖12和圖13示出了各種共混體及純組分 的拉伸強(qiáng)度、300 %定伸應(yīng)力及扯斷伸長(zhǎng)率隨老 化時(shí)間的變化情況。隨著老化時(shí)間的延長(zhǎng)，拉 伸強(qiáng)度和300 %定伸應(yīng)力的保持率下降但它 們都隨著PDMS在共混體中用量的增加而提高 （表4和表5） o扯斷伸長(zhǎng)率保持率隨老化時(shí)間 的延長(zhǎng)而下降隨PDMS用量的增加稍有提高 （表 6）。例如,P5o（5O 50 LDPE-PDMS）共混體在 150 °C下老化2 d、5 d和7 d后的拉伸強(qiáng)度保持 率分別為93 %、85 %和73 %。在50 50 LDPE和 PDMS共

27、混體中加入EMA增容劑后，拉伸強(qiáng)度、 300 %定伸應(yīng)力和扯斷伸長(zhǎng)率保持率隨EMA用 量的增加而提高，在HV1A用量為6 %時(shí)達(dá)到最 大值。但是，當(dāng)碌3用量超過6%后,這些性 能的保持率都下降。例如，在50 ：50 LDPE和 PDMS 共混中加入 0、2 %、6 %、10 %和 15 %EMA 后，共混體在150 °C下老化7 d后的拉伸強(qiáng)度保 持率分別為73 %>78 %>82 %、72 %和63 %。隨 著PDMS在共混體中比例的增加，共混體老化 性能獲得改善這得益于PDMS固有的高熱穩(wěn) 定性。在LDPE和PDMS（50 SO）共混體中加入 BMA后，共混組分的分散

28、獲得改善直至EMA 用量達(dá)6%,若再進(jìn)一步增大EMA,EMA-g- PDMS的獨(dú)立相形成，老化性能下降o表4空氣中老化后拉伸強(qiáng)度的保持率老化前的拉伸 在150切老化后拉伸強(qiáng)度保持率/ %強(qiáng)度NPa2d5d7dPioo14.279(11.2)70(9.9)67(9.5)P7510.086(8.6)81(8.1)70(7.0)P507.493(6.8)85(6.2)73(5.4)P256.495(6.1)91(5.8)83(5.3)Po10.899(11.2)93(10.0)89(9.6)e29.995(9.4)87(8.6)78(7.7)E613.398(13.0)90(11.9)82(10.9

29、)E1010.790(9.6)85(9.1)72(7.7)E1510.182(6.2)76(7.6)63(6.3)Eioo8.076(8.1)67(5.4)63(5.0)*括號(hào)中的值為是對(duì)應(yīng)的拉伸強(qiáng)度值（單位:MH）表5空氣中老化后300 %定伸應(yīng)力保持率老化前的300% 在150 °C下老化后300 %定伸共混體定伸應(yīng)力/ MPa應(yīng)力保持率/%2d5d7 dPioo8.476(6.4)71(6.0)69(5.8)P757.180(5.7)75(5.3)72(5.1)P506.583(5.4)80(5.2)76(4.9)P256.192(5.6)93(5.7)90(5.5)Po6.9

30、97(6.7)94(6.5)93(6.4)e27.290(6.5)87(6.3)83(6.0)E67.896(7.5)93(7.3)90(7.0)E107.391(6.6)89(6.5)85(6.2)E157.190(6.4)86(6.1)82(5.8)Eioo4.670(3.2)68(3.1)63(2.9)*括號(hào)中的值為對(duì)應(yīng)的300 %定伸應(yīng)力值（單位:MPS）71994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第33卷第2期王進(jìn)文.低密度聚乙烯硅橡膠共混體電纜絕緣材料#199

31、4-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 第33卷第2期王進(jìn)文.低密度聚乙烯硅橡膠共混體電纜絕緣材料27表6空氣中老化后扯斷伸長(zhǎng)率的保持率共混體老化前的扯 斷伸長(zhǎng)率/%在150壞老化后扯斷伸長(zhǎng)率 的保持率/%2 d5 d7dPioo48685(413)72(349)61 (296)P7547084(394)72(338)60(282)P5031085(263)73(226)62(192)P2537086(316)75(277)67(247)Po36088(316)79(284)

32、74(266)e232186(276)76(243)70(224)&44392(407)85(376)77(341)E1046790(420)78(364)71(331)E547586(408)75(356)67(318)E10055998(547)93(519)85(475)"括號(hào)中的值為對(duì)應(yīng)的扯斷伸長(zhǎng)率值(單位：)圖12共混比對(duì)共混體空氣中老化后物理性能的影響蜩體組成(U)PE:PDMS:EMA)14121(1864 2 050:50:050:50:250:50:6 50:50:10 50:50:15共混體組50:50:050:50:250:50:6 50:50:10 5

33、0:50:15共混林銅成(LDPE：PDMS：EMA)圖13 EMA用量對(duì)共混體空氣中老化后物理性能的 影響3結(jié)論1) PDMS-LDPE共混體的加工性能隨LDPE 含量的增加而提高加入少量的BMA可進(jìn)一步 提高加工性能。2) PDMS-LDPE共混體的力學(xué)性能隨PDMS 在共混體中含量的增加而下降。碌1A通過形EMA-g-PDMS共聚物起增容劑的作用。加入 BMA改善了力學(xué)性能在其用量為6 %時(shí)達(dá)到 最佳效果。EMA以6 %用量用于50 I50LDPE PDMS共混體時(shí),共混體老化后的性能保持率 也獲得提高。3) PDMS 含量低于 50 % 時(shí)，PDMS-LDPE 共 混體的相對(duì)介電常數(shù)隨

34、PDMS含量的增加而增 大，超過50 %后，變化就很小了。但是,在共混 體(50 50)中加入EMA后湘對(duì)介電常數(shù)降低, 在EMA含量為6 %時(shí)達(dá)到最小值超過這一用1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, #世界橡膠工業(yè)2006量后，相對(duì)介電常數(shù)則隨EMA用量的增加而增 大。含 6 %EMA 的 LDPE-PDMS 共混體（50 50） 的電阻率最大。4）加入EMA后,PDMS-LDPE共混體的熱穩(wěn) 定性也獲得改善，日VIA含量為6 %時(shí)最佳。達(dá) 到該用量時(shí)SHM分析顯示

35、，此時(shí)相分散較好。5）綜合考慮各種性能如加工性能、力學(xué)性 能、老化性能、熱穩(wěn)定性及電性能推薦將含 6 %EMA的LDPBPDMS共混體(50 ：50)用作電 纜耐熱絕緣材料。參考文獻(xiàn)：1 R. N. Jana , G. B. Nando , D. Khastgir. G)npatibilised blends LDPE and PDMS rubber as effective caHe insulantsJ . Plastics .Rubber and Ganposites .2003 ,32 (1) :1I-I9.責(zé)任編輯:朱胤© 1994-2007 China Academic

36、Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, #世界橡膠工業(yè)2006© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, #世界橡膠工業(yè)2006信息傳真2006年“熱硫化硅橡膠信息交流會(huì)”預(yù)通知© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved, 29世界橡膠工業(yè)2006近年來.世界普