[发明专利]用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置和方法

权利要求书

1.用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置，其特征在于：所述装置包括上电极和下电极，所述上、下电极相对设置，通电后将在两者之间形成均匀电场空间，该均匀电场空间内用于放置样品容纳器，所述样品容纳器包括一硬质板材，所述板材上设置有通孔，所述样品先放置在通孔内，样品的上下表面分别紧贴设置一层聚酯薄膜进行封闭，通过热压成型，成型后，再在上下表面的聚酯薄膜上再分别附上一层环氧玻纤板，形成样品容纳器，上电极和下电极这两者的其中一个电极设置有高压接入端，而另一个电极设置有接地端。

2.根据权利要求1所述的用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置，其特征在于：所述装置还包括辅助压紧机构，所述辅助压紧机构用于对上、下电极板施加压力，使上电极、下电极、环氧玻纤板、聚酯薄膜及样品保持紧密接触。

3.根据权利要求2所述的用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置，其特征在于：所述辅助压紧机构包括绝缘底座，所述绝缘底座上设置有套筒安装架，所述套筒安装架上设置有带有内螺纹的套筒，所述套筒内安装有带外螺纹的绝缘抵紧杆，两者采用螺纹配合，所述绝缘抵紧杆的下端与上电极相对设置，通过使绝缘抵紧杆沿套筒向下移动，对上电极施加向下的压力，使上电极、下电极、环氧玻纤板、聚酯薄膜及样品保持紧密接触。

4.根据权利要求1所述的用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置，其特征在于：所述样品容纳器采用的硬质板材为厚度为0.5mm、直径为200mm的圆形钢板，所述通孔采用直径为100mm的圆孔，聚酯薄膜采用厚度为0.1mm、直径为250mm的圆形薄膜，环氧玻纤板采用厚度为0.5mm、直径为250mm的圆形玻纤板。

5.根据权利要求1所述的用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置，其特征在于：所述上电极设置有高压接入端，所述下电极设置有接地端。

6.根据权利要求1或2所述的用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的装置，其特征在于：所述上、下电极由两块厚度为10mm、直径为170mm的圆形黄铜板组成，电极边缘均进行倒角处理。

7.用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的系统，其特征在于：包括如权利要求1至6任一所述的装置，还包括加热装置和加电压装置，所述加电压装置用于向电极提供高压输入，所述加热装置上设置有用于引入高压电源线和接地线的套管。

8.如权利要求7所述的用于电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的系统，其特征在于：所述加热装置为一台温度至少可调至170℃且上端带有套管的老化箱。

9.采用如权利要求7或8所述的系统实现电场诱导蒙脱土在聚乙烯中取向排列的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：制备样品容纳器：以蒙脱土含量为3~5%的颗粒状的聚乙烯/蒙脱土复合材料作为样品，置于通孔内，上下各覆一层聚酯薄膜，在平板硫化机上进行热压，热压温度为150~180℃，热压时间为10~30min；

步骤2：装样品与接线：压好后，再在上、下聚酯薄膜的表面各附上一层环氧玻纤板，然后将样品容纳器放入上电极和下电极之间；操作辅助压紧机构，使上电极、下电极、环氧玻纤板、聚酯薄膜及样品紧密接触；此时，再将形成一体的取向排列的装置放入加热装置中，加电压装置的高电压输出线穿过加热装置的套管与电极的高压接入端相连，地线与接地端相连；

步骤3：加热：将加热装置的温度调至170~250℃并保持10~20min，使样品达到熔融状态；

步骤4：加电场：保持加热温度恒定不变，通过加电压装置向样品施加强度为18~20kV/mm的工频交流电场，时间为10~1）min；

步骤5：降温去电场：保持电场不变，让老化箱停止加热，等温度自然降低至100℃以下时，撤去电场。

步骤6：等老化箱内温度慢慢冷却至室温时，高压接入端接地线放电，取出排列取向的装置和样品，结束。