高压电缆XLPE绝缘材料通常是通过向低密度聚乙烯中加入交联剂和抗氧剂等添加剂后，再经历熔融、挤出、交联和脱气等过程制得，故其主要的添加剂是交联剂和抗氧剂。而添加剂对XLPE绝缘材料的加工性、力学性能、热学性能以及电学性能均有显著的影响。
文章概要
本文采用液体交联剂(2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷，DHBP)和液体抗氧剂(α-生育酚和山梨醇)作为XLPE绝缘材料的添加剂，分别测试二者对XLPE材料抗焦烧性能、凝胶含量、脱气特性、力学性能、耐老化性和介电性能等的影响，进而探讨其作用机理。
结果表明：液体交联剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷具有较高分解温度和参与交联的长链烷基，可同时提升交联聚乙烯绝缘材料的抗焦烧性能和凝胶含量，并降低交联副产物含量。而液体抗氧剂α-生育酚和山梨醇具有良好的相容性，二者可形成具有温度依赖性的质子转移反应，可以在保证材料凝胶含量的前提下提升材料的抗焦烧性能。此外，液体交联剂和抗氧剂能够提升交联聚乙烯绝缘的击穿性能，同时保证热力学性能。
图文解读
图1 XLPE绝缘材料的加工性能
图2 XLPE绝缘材料的热力学性能和介电性能
实验结论
（一） 液体交联剂DHBP具有较高分解温度，有利于提升XLPE绝缘材料的抗焦烧性能，而DHBP的长链烷基参与交联反应且在交联网络中充当桥梁，可提升XLPE交联密度并降低交联副产物含量。
（二）液体抗氧剂α-生育酚和山梨醇具有更高的相容性，二者在较低温度下形成有效的质子转移反应，而在高温下该反应被抑制，因此可在保证凝胶含量的同时提升XLPE绝缘材料的抗焦烧性能。
（三）液体添加剂能否保证XLPE绝缘材料的热力学性能并提升击穿特性，取决于交联密度的提升、交联副产物的降低以及液体抗氧剂的稳定性与相容性。
作 者 |张耀东、任 想
来 源 |《绝缘材料》
