改善聚丙烯电性能的常用方法

聚丙烯的电性能主要包括介电强度、介电常数、耐电弧及介电损耗等。在不同的应⽤场合，对上述电性能的要求也不同。介电强度是⼀个衡量聚丙烯耐电压好坏的指标，它指聚丙烯绝缘体的绝缘性能随电压升⾼⽽不断下降，当电压升⾼到某特定值时，绝缘性下降到绝缘体可以局部导电，此时称聚丙烯绝缘体被击穿。表征塑料介电性能好坏有两个参数:⼀、介电强度

介电强度⼜称为击穿强度或电⽓强度，其定义为:试样击穿时，单位厚度承受的击穿电压值，单位为kV/mm或MV/m。击穿电压

击穿电压⼜称为耐电压。其定义为在规定试验条件下，试样不被击穿时所能承受的最⾼电压。

室温条件下聚丙烯介电强度为24.6MV/m，聚丙烯的介电强度易受温度影响，温度越⾼，介电强度越低。 聚丙烯的介电强度改进主要是通过提⾼聚丙烯的绝缘性来实现的，具体改性⽅法如下。 (1)共混改进聚丙烯介电强度

添加改进聚丙烯介电强度的⽅法为在树脂中添加⾼绝缘性填料，主要品种有:⾼岭⼟(煅烧陶⼟)、云母、Al(OH)3、⽯棉、玻璃纤维及⽊粉等，其中以前两者最常⽤。

例如，在聚丙烯中加⼊50%的云母，可使其介电强度由原来的24.6kV/mm提⾼到46kV/mm.

PI-2001D聚丙烯电缆绝缘层即采取这种⽅式改变的介电强度。 (2)交联改进聚丙烯介电强度

塑料进⾏交联改性后，其介电强度有不同程度提⾼。但是聚丙烯很少使⽤这种⼿段，⼀般聚⼄烯使⽤较多。 (3)双向拉伸改进聚丙烯介电强度

塑料薄膜进⾏双向拉伸处理后，可适当地提⾼其介电强度。

例如，对PP薄膜经过4X4双向拉伸后，共介电强度可由原来的24.6kV/mm提⾼到(130-200) kV/mm.

再如，PΕT薄膜经过双向拉伸后，介电强度可由原来的25.5kVmm上:升到10kV/mm,PVC薄膜经过双向拉伸后，介电强度由(14-20) kV/mm上升到,180kV/mm。

⼆、改变聚丙烯的介电常数

介电常数为表征材料贮存电能⼒⼤⼩的参数，其代号为ε,单位为F/m，作为聚丙烯电缆绝缘层使⽤的材料，希望聚丙烯介电常数越⼩越好；⽽在其它⼀些场合，有时⼜希望介电常数⼤⼀些。

介电常数的测定⽅法为，以测定聚丙烯为介质与以真空为介质制成同尺⼨电容器的电容量之⽐值，其中空⽓的ε约为1。室温下聚丙烯介电常数约为2.2 106Hz/(F/m)

塑料的介电常数与其本⾝极性有关，⾮极性树脂的ε为2.0-2.5，弱极性树脂的ε为2.5-3,中极性树脂的为3.0-4.0,⽽强极性树脂的ε为4.0-7.0。

聚丙烯的介电常数改性可分为两个⽅⾯，⼀⽅⾯为提⾼聚丙烯的介电常数，另外⼀⽅⾯为降低聚丙烯的介电常教。(1)提⾼聚丙烯的介电常数

⽤于电容器中的聚丙烯薄膜要⾪介电常数⼤⼀些，⽽纯塑料中介电常数最⼤的树脂为氨基树脂(AF),仅为7.5.提⾼聚丙烯介电常数最有效的⽅法为添加⾼介电常数添加剂，常⽤的添加剂如下。⼀般填料

介电常数不是很⾼，只⽤于⼀般要求场合。 例如，在PP中加⼊40%滑⽯粉，可使ε由2.2升⾼到2.4，再如，在PVC中加⼊43%联合法⾚泥，可使ε由3.6上升到4.625。⾦属氧化物

主要有，TiO2的ε为90，Ta2O3的ε为28，Al2O3的ε 为7-10。

⾼介电⾦属陶瓷

主要有BaTiO3其ε为500-600, Sr TiO3其ε为20万。例如，在醇酸清漆中加⼊10% BaTiO3,其ε可由4.8升⾼到9.5。(2)降低聚丙烯的介电常数

对于电视机及传真机系统整体⾼密度化时,电能的损耗不能忽视，因⽽必须减⼩材料的介电常数，以达到减⼩介电损失的⽬的。

聚丙烯降低介电常数的改性⽅法有如下⼏种。

添加低介电常数材料

最有效的降低介电常数添加剂为BN六⽅晶体，其介电常数只有1.6，可以添加于聚丙烯。交联降I介电常数

交联可使聚合物中的极性基团因受来束缚⽽活动困难，从⽽降低其介电常数。双向拉伸降低介电常数

聚丙烯薄膜经过双向拉伸后，分⼦整齐⽽紧密排列，增加了分⼦间作⽤⼒，降低极性基团活动能⼒，从⽽使介电常数下降。