通过多功能交联剂与极性小分子的联合接枝，提高交联聚乙烯的直流电性能

《Journal of Vinyl and Additive Technology》：The Enhancement of Direct Current Electrical Performance of Cross-Linked Polyethylene by Combined Grafting of Multi-Functional Group Crosslinking Agents and Polar Small Molecules

高压直流电缆绝缘层通过接枝3,4-二乙酰氧基乙烯苯基丙烯酸酯（DAS）和三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）改性，显著抑制空间电荷积累和电场反转。量子化学计算显示DAS和TMPTMA引入高密度深陷阱，降低载流子迁移率，抑制电荷注入。改性材料电导电流减少至原材料的0.1%，击穿强度提升超34%，为高电压直流电缆绝缘材料开发提供理论依据。

　　

摘要

为了解决交联聚乙烯（XLPE）高压直流（HVDC）电缆绝缘层中的空间电荷积累和电场反转问题，将小分子化合物3,4-二乙氧基乙烯苯乙烯（DAS）和共交联剂三甲基羟丙基三甲基丙烯酸酯（TMPTMA）接枝到XLPE上。热刺激电流和量子化学计算表明，DAS和TMPTMA在XLPE中引入了高密度的深陷阱，这些陷阱降低了载流子的迁移率并抑制了电荷注入。改性XLPE的导电电流和温度敏感性显著下降，电场反转现象得到明显抑制，击穿强度大幅提高，并表现出良好的空间电荷抑制性能。其中，XLPE-g-(TMPTMA-co-DAS)的导电电流仅为未改性XLPE的0.1%，而击穿强度提高了34%以上。这为开发适用于高电压水平的直流电缆绝缘材料提供了理论支持。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。