為了研究間位芳綸短切纖維和漿粕的配比對間位芳綸絕緣紙機(jī)械性能和介電性能的影響規(guī)律及機(jī)理,實(shí)驗(yàn)室制備了不同纖維配比的芳綸絕緣紙,測量了芳綸紙的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率,芳綸紙的相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗的頻域介電曲線,以及在工頻電壓下的擊穿場強(qiáng)。對比了芳綸絕緣紙和410型Nomex紙的拉伸性能、介電性能以及熱穩(wěn)定性,并結(jié)合芳綸纖維的結(jié)晶性能及形態(tài)分析了纖維配比對芳綸紙拉伸性能和介電性能的影響機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:隨著短切纖維含量的增加,芳綸紙的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長率先增大后減小,相對介電常數(shù)逐漸減小,介質(zhì)損耗在低頻段（10-1¹02 Hz）逐漸增大而在高頻段（104¹06 Hz）變化不大,擊穿場強(qiáng)隨有較大幅度的降低。實(shí)驗(yàn)室自制的芳綸絕緣紙的熱穩(wěn)定性已達(dá)到Nomex紙的水平,拉伸性能介于Nomex紙橫、縱向性能之間。當(dāng)短切纖維含量較多時,會向芳綸紙中引入較多的微小孔洞,導(dǎo)致芳綸紙的擊穿場強(qiáng)有所降低。 

【文章來源】：高電壓技術(shù). 2015,41(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

芳綸絕緣紙的制作流程

廖瑞金，李蕭，楊麗君，等：間位芳綸短切纖維/漿粕的配比對芳綸絕緣紙性能的影響367圖2芳綸纖維的XRD圖Fig.2XRDdiagramsofaramidfibers表1芳綸纖維的結(jié)晶度Table1Crystallinityofaramidfibers樣品芳綸短切纖維芳綸漿粕結(jié)晶度/%13.171.53芳綸短切纖維和漿粕的TG-DTG圖如圖3所示，外推起始分解溫度和800℃失重率如表2所示。由圖3可知，芳綸短切纖維和漿粕在100℃左右有小量的初始失重，這是纖維中水分的蒸發(fā)導(dǎo)致的。短切纖維的外推起始裂解溫度為417.01℃，此時纖維開始失重裂解；在400~650℃失重速率加快，在441.86℃達(dá)到最大值0.3681%/℃；在800℃左右逐漸趨于穩(wěn)定，此時失重率為50.14%。漿粕的外推起始裂解溫度為409.03℃；在400~650℃失重速率加快，在439.7℃達(dá)到最大值0.3764%/℃；在800℃左右逐漸趨于穩(wěn)定，此時失重率為53.86%。由此可知，與短切纖維相比，芳綸漿粕的起始裂解溫度較低，裂解速率較大，800℃的失重率也較大，說明兩種芳綸纖維都具有較好的熱穩(wěn)定性，在較高溫度圖3芳綸纖維的TG-DTG圖Fig.3TG-DTGdiagramsofaramidfibers表2芳綸纖維的外推起始分解溫度和800℃失重率Table2Initialdecomposingtemperatureandweightlossrateat800℃ofaramidfibers樣品外推起始分解溫度/℃800℃失重率/%芳綸短切纖維417.0150.14芳綸漿粕409.0353.86下仍能保持纖維的完好形態(tài)，漿粕的熱穩(wěn)定性稍遜于短切纖維。這是因?yàn)閷τ跇O性芳綸纖維而言，分子間存在大量的氫鍵等次價鍵，在促使化學(xué)鍵斷裂的同時也在破壞晶區(qū)分子鏈間的氫鍵[25]。由于短切纖維的結(jié)晶度較大，分子間力等氫鍵作用也較強(qiáng)，纖維裂解時需要更高的外界溫度或更長的處理時間，吸熱量也相應(yīng)增大。因此，短切纖維的裂解溫度略高于漿粕，熱穩(wěn)定性較好。?

廖瑞金，李蕭，楊麗君，等：間位芳綸短切纖維/漿粕的配比對芳綸絕緣紙性能的影響367圖2芳綸纖維的XRD圖Fig.2XRDdiagramsofaramidfibers表1芳綸纖維的結(jié)晶度Table1Crystallinityofaramidfibers樣品芳綸短切纖維芳綸漿粕結(jié)晶度/%13.171.53芳綸短切纖維和漿粕的TG-DTG圖如圖3所示，外推起始分解溫度和800℃失重率如表2所示。由圖3可知，芳綸短切纖維和漿粕在100℃左右有小量的初始失重，這是纖維中水分的蒸發(fā)導(dǎo)致的。短切纖維的外推起始裂解溫度為417.01℃，此時纖維開始失重裂解；在400~650℃失重速率加快，在441.86℃達(dá)到最大值0.3681%/℃；在800℃左右逐漸趨于穩(wěn)定，此時失重率為50.14%。漿粕的外推起始裂解溫度為409.03℃；在400~650℃失重速率加快，在439.7℃達(dá)到最大值0.3764%/℃；在800℃左右逐漸趨于穩(wěn)定，此時失重率為53.86%。由此可知，與短切纖維相比，芳綸漿粕的起始裂解溫度較低，裂解速率較大，800℃的失重率也較大，說明兩種芳綸纖維都具有較好的熱穩(wěn)定性，在較高溫度圖3芳綸纖維的TG-DTG圖Fig.3TG-DTGdiagramsofaramidfibers表2芳綸纖維的外推起始分解溫度和800℃失重率Table2Initialdecomposingtemperatureandweightlossrateat800℃ofaramidfibers樣品外推起始分解溫度/℃800℃失重率/%芳綸短切纖維417.0150.14芳綸漿粕409.0353.86下仍能保持纖維的完好形態(tài)，漿粕的熱穩(wěn)定性稍遜于短切纖維。這是因?yàn)閷τ跇O性芳綸纖維而言，分子間存在大量的氫鍵等次價鍵，在促使化學(xué)鍵斷裂的同時也在破壞晶區(qū)分子鏈間的氫鍵[25]。由于短切纖維的結(jié)晶度較大，分子間力等氫鍵作用也較強(qiáng)，纖維裂解時需要更高的外界溫度或更長的處理時間，吸熱量也相應(yīng)增大。因此，短切纖維的裂解溫度略高于漿粕，熱穩(wěn)定性較好。?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3358369