[发明专利]基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法

说明书

本发明公开一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法,包括以下步骤：将商用的聚酯薄膜材料进行干燥处理，放入辐照装置中进行辐照处理。辐照参数如下：辐照源：⁶⁰Co的γ射线,辐照剂量率：10‑130Gy/min,辐照氛围：大气环境,辐照温度:室温；辐照总剂量不宜超过100kGy，偏差小于±5％。本发明的聚酯薄膜经辐照改性后，深陷阱的能级变大，击穿强度得到了提高，改善了聚合物薄膜材料的电气性能。

技术领域

本发明属于电介质薄膜辐照改性领域，特别涉及一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法。

背景技术

聚酯薄膜一般指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，具有机械强度高、电气性能优良、耐高温耐腐蚀性能好和造价低廉等优点，广泛应用于电力电子和航空航天领域中。然而随着电工技术和空间技术的进步，对聚合物薄膜材料的绝缘性能提出了新的要求，如何有效地提高聚合物薄膜材料的电气性能成为新时代下研究的主要方向。目前常用的提高电介质绝缘性能的改性处理方法有两种。(1)物理改性包括添加各种添加剂或是进行填充、共混、增强等。(2)化学改性包括共聚改性、氧化处理、接枝改性等。物理改性主要是对于原材料的处理，效果不是很明显；化学改性有能量损耗大、效率低以及会对环境造成污染等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法，通过对PET薄膜材料在γ线辐照不同剂量下引起的陷阱分布的变化，得到辐照改性PET薄膜的最佳条件，从而改善PET薄膜的击穿场强。

本发明的技术方案是一种基于高能伽玛线辐照调控聚酯薄膜的陷阱分布和击穿强度的方法。包括以下步骤：将商用的聚酯薄膜材料进行干燥处理，放入辐照装置中进行辐照处理。

辐照参数如下：辐照源：⁶⁰Co的γ射线；辐照剂量率：10-130Gy/min；辐照氛围：大气环境；辐照温度:室温。辐照总剂量不宜超过100kGy(偏差小于±5％)。

该方法步骤具体如下:

1)将商用PET薄膜试样进行处理，将其裁剪为10cm×10cm大小的薄膜，厚度为100μm；

2)进行γ线辐照:

(1)将PET薄膜试样分为2组，然后用优质纯级的酒精擦拭干净，并在50℃下的真空干燥箱中干燥1h；

(2)将干燥后的其中一组试样放入⁶⁰Co的γ射线源进行辐照,辐照剂量率为10-130Gy/min，辐照氛围为大气环境，辐照温度为室温；

(3)得到两组不同辐照剂量下的PET薄膜，一组是未经γ线辐照的对比组，另一组是辐照的实验组。

为了实现屏蔽并且方便更换辐照源，采用湿法贮源水下辐照装置，源架在非工作状态时应位于井下贮存位置。

有益效果

本发明相对于现有技术有以下有益效果：

1.γ线辐照改性是一种绿色环保、高效便捷的方法，本发明通过光电效应将能量转移到材料上，当聚合物吸收γ射线的能量会产生自由基，自由基会与氧气结合生成过氧自由基和氢过氧化物，使聚合物绝缘材料发生断键、氧化、交联等化学反应，改变材料内部的陷阱分布，进而影响击穿强度。

2.为了实现屏蔽并且方便更换辐照源，采用湿法贮源水下辐照装置，源架在非工作状态时应位于井下贮存位置。

3.本发明的聚酯薄膜经辐照改性后，深陷阱的能级变大，击穿强度得到了提高，改善了聚合物薄膜材料的电气性能。

4.本发明的辐照改性方法技术成熟，绿色环保，辐照过程中不引入杂质。本发明的辐照改性技术不受温度变化影响。本发明的辐照过程中不需要加入其它化学物质，成本低。