多组分接枝PP/PP-g-MAH-NaY沸石/SEBS可回收绝缘材料的制备与性能研究

《Journal of Applied Polymer Science》：Preparation and Performance of Multicomponent Grafted PP/PP-g-MAH-NaY Zeolite/SEBS Recyclable Insulating Materials

本研究通过多组分改性制备了聚丙烯/接枝马来酸酐聚丙烯纳米沸石/SEBS复合材料，有效提升了其机械韧性和介电性能。实验表明，含1.2wt%纳米沸石的复合材料在保持环保可回收性的同时，直流击穿强度较纯聚丙烯提高14.1%，为高压直流电缆绝缘材料创新提供新方案。

　　

摘要

由于聚丙烯（PP）具有优异的介电性能、耐热性、耐腐蚀性和可回收性，这种热塑性绝缘材料具有广泛的应用前景。未来，高压直流（HVDC）电缆绝缘材料预计将大量使用聚丙烯。然而，在HVDC电缆应用中，聚丙烯在机械性能和介电性能方面仍存在一些问题。本研究采用多组分改性技术，成功制备了一种聚丙烯/马来酸酐接枝聚丙烯-纳米沸石（PP-g-MAH-NaY）/苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯（SEBS）复合材料。通过将马来酸酐（MAH）的极性基团接枝到聚丙烯基体上，改善了复合材料的电性能以及弹性体和纳米颗粒在基体中的分散性。由于添加了SEBS弹性体，复合材料的机械韧性显著提高，其断裂伸长率达到了645.30%。高比表面积的NaY型纳米沸石颗粒的接枝进一步提升了材料的电性能。实验结果表明，含有1.2% NaY的PP/PP-g-MAH-1.2NaY/SEBS复合材料在机械性能和电性能方面表现最佳。该材料不仅满足了应用要求，还表现出优异的空间电荷抑制性能；与纯聚丙烯相比，其直流击穿强度提高了14.1%。本文成功展示了通过多组分改性技术对聚丙烯机械性能和电性能的协同提升作用。这种复合材料为制造大容量HVDC电缆提供了新的可能性，同时保持了聚丙烯的环境友好性和可回收性，并展现了卓越的性能。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。