复合材料学报

作者：邵满智, 赵洪, 李春阳, 杨旭, 韩志东, 岳振国,

关键词：紫外光交联, 三元乙丙橡胶, 线性低密度聚乙烯, 纳米SiO₂, 抗氧剂,

为了将具有更高效率、更低功耗的紫外光交联技术用于三元乙丙橡胶(EPDM)电缆绝缘层生产，以达到节能减排、高效生产的目标，需研发低固体填料配方体系的EPDM绝缘材料。本文分别通过添加线性低密度聚乙烯(LLDPE)和少量纳米SiO₂两种方法对EPDM进行补强。设计了可光交联的EPDM绝缘材料配方，并系统研究了紫外光交联EPDM材料的力学性能、交联性能、电学性能。结果表明，随着辐照时间的延长，EPDM力学性能明显下降，交联度迅速上升。与EPDM相比，LLDPE/EPDM材料交联程度和力学性能明显升高，当LLDPE含量为10wt%时，LLDPE/EPDM材料断裂伸长率为539%，拉伸强度为12 MPa，邵氏硬度为80 A，可以满足使用要求。对于SiO₂/EPDM材料，当SiO₂含量为4%(与橡胶的质量比，下同)时，力学性能最优，断裂伸长率为596%，拉伸强度为14 MPa。与EPDM相比，SiO₂/EPDM复合材料的硬度变化不大，但交联程度降低，当辐照时间为12 s时，延伸率为40%，但仍可满足使用要求。添加0.5%抗氧剂1010可以抑制材料辐照交联过程中的降解，复合材料的力学性能大幅度提升，同时可以为EPDM绝缘材料提供较好的耐热老化性能。两种适用于紫外光交联技术的EPDM电缆绝缘材料均可满足电缆绝缘使用要求。其中，LLDPE补强材料的交联度和电学性能更优，但是对材料的硬度影响较大，而SiO₂对复合材料的硬度几乎没有影响，但是交联度与电学性能略有下降。

来源：2022年第12期

《复合材料学报》期刊编辑部

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