[發明專利]用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置和方法

有效

• 申請號: 201210287254.7
• 申請日: 2012-08-13
• 公開（公告）號: CN102831992A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 楊麗君;廖瑞金;顧佳;柏舸;李劍;徐積全;李蕭
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H01B19/00
• 分類號: H01B19/00;C08L23/06;C08K3/34
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

1.用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置，其特征在于：所述裝置包括上電極和下電極，所述上、下電極相對設置，通電后將在兩者之間形成均勻電場空間，該均勻電場空間內用于放置樣品容納器，所述樣品容納器包括一硬質板材，所述板材上設置有通孔，所述樣品先放置在通孔內，樣品的上下表面分別緊貼設置一層聚酯薄膜進行封閉，通過熱壓成型，成型后，再在上下表面的聚酯薄膜上再分別附上一層環氧玻纖板，形成樣品容納器，上電極和下電極這兩者的其中一個電極設置有高壓接入端，而另一個電極設置有接地端。

2.根據權利要求1所述的用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置，其特征在于：所述裝置還包括輔助壓緊機構，所述輔助壓緊機構用于對上、下電極板施加壓力，使上電極、下電極、環氧玻纖板、聚酯薄膜及樣品保持緊密接觸。

3.根據權利要求2所述的用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置，其特征在于：所述輔助壓緊機構包括絕緣底座，所述絕緣底座上設置有套筒安裝架，所述套筒安裝架上設置有帶有內螺紋的套筒，所述套筒內安裝有帶外螺紋的絕緣抵緊桿，兩者采用螺紋配合，所述絕緣抵緊桿的下端與上電極相對設置，通過使絕緣抵緊桿沿套筒向下移動，對上電極施加向下的壓力，使上電極、下電極、環氧玻纖板、聚酯薄膜及樣品保持緊密接觸。

4.根據權利要求1所述的用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置，其特征在于：所述樣品容納器采用的硬質板材為厚度為0.5mm、直徑為200mm的圓形鋼板，所述通孔采用直徑為100mm的圓孔，聚酯薄膜采用厚度為0.1mm、直徑為250mm的圓形薄膜，環氧玻纖板采用厚度為0.5mm、直徑為250mm的圓形玻纖板。

5.根據權利要求1所述的用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置，其特征在于：所述上電極設置有高壓接入端，所述下電極設置有接地端。

6.根據權利要求1或2所述的用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的裝置，其特征在于：所述上、下電極由兩塊厚度為10mm、直徑為170mm的圓形黃銅板組成，電極邊緣均進行倒角處理。

7.用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的系統，其特征在于：包括如權利要求1至6任一所述的裝置，還包括加熱裝置和加電壓裝置，所述加電壓裝置用于向電極提供高壓輸入，所述加熱裝置上設置有用于引入高壓電源線和接地線的套管。

8.如權利要求7所述的用于電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的系統，其特征在于：所述加熱裝置為一臺溫度至少可調至170℃且上端帶有套管的老化箱。

9.采用如權利要求7或8所述的系統實現電場誘導蒙脫土在聚乙烯中取向排列的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：制備樣品容納器：以蒙脫土含量為3~5%的顆粒狀的聚乙烯/蒙脫土復合材料作為樣品，置于通孔內，上下各覆一層聚酯薄膜，在平板硫化機上進行熱壓，熱壓溫度為150~180℃，熱壓時間為10~30min；

步驟2：裝樣品與接線：壓好后，再在上、下聚酯薄膜的表面各附上一層環氧玻纖板，然后將樣品容納器放入上電極和下電極之間；操作輔助壓緊機構，使上電極、下電極、環氧玻纖板、聚酯薄膜及樣品緊密接觸；此時，再將形成一體的取向排列的裝置放入加熱裝置中，加電壓裝置的高電壓輸出線穿過加熱裝置的套管與電極的高壓接入端相連，地線與接地端相連；

步驟3：加熱：將加熱裝置的溫度調至170~250℃并保持10~20min，使樣品達到熔融狀態；

步驟4：加電場：保持加熱溫度恒定不變，通過加電壓裝置向樣品施加強度為18~20kV/mm的工頻交流電場，時間為10~1）min；

步驟5：降溫去電場：保持電場不變，讓老化箱停止加熱，等溫度自然降低至100℃以下時，撤去電場。

步驟6：等老化箱內溫度慢慢冷卻至室溫時，高壓接入端接地線放電，取出排列取向的裝置和樣品，結束。