[發明專利]基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法

有效

• 申請號: 202011545019.6
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112521647B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 肖萌;劉浩梁;杜伯學;許然然;冉昭玉;邢繼文;范凱倫
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08L23/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 杜文茹

一種基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法：將過硫酸銨與去離子水混合均勻，形成過硫酸銨溶液，過硫酸銨水溶液質量分數為35～45％；將聚丙烯薄膜放置于石英玻璃板上，在聚丙烯薄膜上滴加過硫酸銨溶液，再將一塊相同大小的石英玻璃板壓在滴加有過硫酸銨溶液的聚丙烯薄膜上，靜置1mim；將靜置后的石英玻璃板和聚丙烯薄膜的組合體整體放置于紫外光照射環境中持續照射10分鐘以內；將紫外線光照射后的聚丙烯薄膜從兩塊石英玻璃板中取出，用去離子水沖洗；將沖洗后的聚丙烯薄膜放置于裝有去離子水的燒杯中，并將燒杯置于水浴加熱鍋中，持續水解后取出得到改性聚丙烯薄膜。本發明可以實現對聚丙烯薄膜界面特性的調控，提升薄膜的絕緣性能。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯薄膜。特別是涉及一種基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法.

背景技術

高壓直流金屬化薄膜電容器在在換流站中起到濾波、電壓支撐、均壓和阻尼作用，是智能電網和新能源發電的核心裝備。聚丙烯是電容器的主要絕緣介質，隨著電壓等級的升高，對于電容器用聚丙烯絕緣的耐壓等級要求也逐漸提高。在實際運行過程中，高溫度、強電場綜合作用下，聚丙烯薄膜電荷注入加劇，導致損耗增大，甚至造成擊穿，最終引起絕緣故障，從而威脅到整個直流輸電系統的安全穩定運行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可以實現對聚丙烯薄膜界面特性的調控的基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法。

本發明所采用的技術方案是：一種基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法，包括如下步驟：

1)將過硫酸銨與去離子水混合，使用玻璃棒和超聲攪拌器將溶液混合均勻，形成過硫酸銨溶液，過硫酸銨水溶液質量分數為35～45％；

2)將聚丙烯薄膜放置于石英玻璃板上，在聚丙烯薄膜上滴加過硫酸銨溶液，再將一塊相同大小的石英玻璃板壓在滴加有過硫酸銨溶液的聚丙烯薄膜上，靜置1mim，使過硫酸銨溶液充分占據石英玻璃板與聚丙烯薄膜間的空隙；

3)將靜置后的石英玻璃板和聚丙烯薄膜的組合體整體放置于紫外光照射環境中持續照射10分鐘以內；

4)將紫外線光照射后的聚丙烯薄膜從兩塊石英玻璃板中取出，用去離子水沖洗；

5)將沖洗后的聚丙烯薄膜放置于裝有去離子水的燒杯中，并將燒杯置于水浴加熱鍋中，持續水解后取出，可得到改性聚丙烯薄膜。

步驟2)中所滴加的過硫酸銨溶液體積是70～120μL。

步驟2)中兩塊所述的石英玻璃板的長和寬與聚丙烯薄膜的長和寬相等。

步驟5)中水浴加熱溫度是50℃～70℃，水解時間為10～24小時。

步驟5)所述的改性聚丙烯薄膜的厚度為15±10μm。

本發明的基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法,可以實現對聚丙烯薄膜界面特性的調控，通過改善聚丙烯薄膜界面電荷注入，降低高溫高場損耗，提升薄膜的絕緣性能，避免絕緣失效故障的發生，提高直流輸電系統可靠性，本發明效果可靠、操作簡易且成本低廉。

附圖說明

圖1是改性前后聚丙烯薄膜表面元素組成成分圖；

圖2是改性前后聚丙烯薄膜電導損耗圖；

圖3是改性前后直流擊穿場強圖。

具體實施方式

下面結合實施例和附圖對本發明的基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法做出詳細說明。

本發明的基于光催化氧化表面接枝的聚丙烯薄膜絕緣特性提升方法，包括如下步驟：