TEMPERATURE-TIME DEPENDENCE OF THE ELECTRICAL STRENGTH OF A POLYETHYLENE FILM AND ITS COMPOSITION AT DIFFERENT TEMPERATURES

Abstract

The study of the physical foundations of new polymeric dielectrics modified with organic additives with improved electrical and mechanical characteristics is relevant. This paper presents the results of experimental studies of the electrical properties of films of high-pressure polyethylene (LDPE) grade 10803-020 and the effect of the composition and amount of modifying organic additives on them. Phthalic anhydride (FA) and ortho-phenylenediamine (OPD) were used as modifying organic additives at various temperatures. The content of additives in the composition of LDPE varied within 0.01-0.1 mass%

It has been established that the values of the activation energy of the process of electrical destruction W₀, as well as the activation energy of the process of mechanical destruction U₀ for the LDPE film and its optimal modification do not change. However, the additive affects the value of the coefficient g, a included in the Zhurkov equation. It has been established that the change in the properties of LDPE when it is modified with the addition of FA and OPD is reflected in a change in only one structural-sensitive coefficients g, a (moreover, an increase in strength properties corresponds to a decrease in g, and their decline corresponds to an increase in g). It is shown that the value of W₀ corresponds to the activation energy of chemical bonds, and the process of electrical destruction of polymers occurs mainly through these bonds.

Аннотация

Изучение физических основ новых полмерных диэлектриков, модифицированных органическими добавками, с повышенными электрофизическими и механическими характеристиками являются актуальным. В данной работе приведены результаты экспериментальных  исследований электрофизических свойств пленок полиэтилена высокого давления (ПЭВД) марки 10803-020 и влияния на них состава и количества модифицироующих органических добавок. В качестве модифицироующих органических добавок использовался фталевый ангидрид (ФА) и орт-фенилендиамина (ОФД) при различных температурах. Содержание добавок в составе ПЭВД варировалась в пределах 0,01-0,1 масс%

Установлено, что значения энергии активации процесса электрического разрушения W₀, а также энергия активации процесса механического разрушения U₀ для плёнки ПЭВД и его оптимальной модификации не изменяется. Однако добавка оказывает влияние на величину коэффициент g, a входящие в уравнение Журкова. Установлено, что изменение свойств ПЭВД при его модификации добавкой ФА и ОФД отражается в  изменениии одно-лишь структурно – чуствительного коэффициентов g, a (причем росту прочностных свойств, соответствует уменьшение g, а их спаду увеличение g).  Показано, что величина W₀  соответсвует энергии активации химических связей, и процесс электрического разрущения полимеров происходит в основном по этим связям.