[发明专利]基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统及使用方法

说明书

一种基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统及使用方法，包括溶液配制装置和水浴加热水解装置，还设置有表面接枝装置，所述溶液配制装置用于配制对聚丙烯薄膜的绝缘特性进行优化的优化溶液，所述表面接枝装置用于利用所配制的优化溶液对聚丙烯薄膜进行绝缘特性优化，所述的水浴加热水解装置用于对绝缘特性优化后的优化聚丙烯薄膜进行水解，所述溶液配制装置、表面接枝装置和水浴加热水解装置按照使用顺序依次设置。本发明可以通过界面极性官能团引入优化界面性质，提高界面电荷注入势垒，提升电气性能。本发明提供具有界面屏蔽效应的薄膜改性系统，实现对聚丙烯薄膜的界面结构优化，降低薄膜损耗，提升薄膜击穿强度，避免绝缘失效故障的发生。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯薄膜绝缘特性优化装置。特别是涉及一种基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统及使用方法。

背景技术

高压直流金属化薄膜电容器在换流站中起到滤波、电压支撑、均压和阻尼作用，是智能电网和新能源发电的核心装备。聚丙烯是电容器的主要绝缘介质，随着电压等级的升高，对于电容器用聚丙烯绝缘的耐压等级要求也逐渐提高。在实际运行过程中，高温度、强电场综合作用下，聚丙烯薄膜电荷注入加剧，导致损耗增大，甚至造成击穿，最终引起绝缘故障，从而威胁到整个直流输电系统的安全稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以实现对聚丙烯薄膜界面特性调控的基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统及使用方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统，包括溶液配制装置和水浴加热水解装置，还设置有表面接枝装置，所述溶液配制装置用于配制对聚丙烯薄膜的绝缘特性进行优化的优化溶液，所述表面接枝装置用于利用所配制的优化溶液对聚丙烯薄膜进行绝缘特性优化，所述的水浴加热水解装置用于对绝缘特性优化后的优化聚丙烯薄膜进行水解，所述溶液配制装置、表面接枝装置和水浴加热水解装置按照使用顺序依次设置。

一种基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统的使用方法，包括如下步骤：

1)使用溶液配制装置按设定的材料和比例配制优化溶液；

2)将聚丙烯薄膜放置于下部石英玻璃板上，再在聚丙烯薄膜上滴加配制好的优化溶液(5)，所滴加的优化溶液的体积是70～120μL；

3)将上部石英玻璃板压在优化溶液上并静置0.5～2min，使优化溶液充分占据上部石英玻璃板与聚丙烯薄膜之间的空隙，即使优化溶液均匀覆盖在所述聚丙烯薄膜上；

4)将静置后的由上部石英玻璃板、优化溶液、聚丙烯薄膜和下部石英玻璃板构成的组合体放置于表面接枝装置的暗箱内底部且位于所述的高压汞灯正下方，所述组合体上端面距高压汞灯为25～40cm的距离，开启高压汞灯使高压汞灯产生的紫外光正对所述的组合体持续照射，照射时间为1～5分钟，进行光催化氧化反应；

5)将光催化氧化反应后的优化聚丙烯薄膜取出，用去离子水冲洗；

6)将冲洗后的优化聚丙烯薄膜放置于水浴加热水解装置中的去离子水中进行水解，水浴加热温度为50℃～70℃，持续水解10～24小时后取出，即得到改性聚丙烯薄膜。

本发明的一种基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统及使用方法，可以通过界面极性官能团引入优化界面性质，提高界面电荷注入势垒，提升电气性能。本发明提供具有界面屏蔽效应的薄膜改性系统，实现对聚丙烯薄膜的界面结构优化，降低薄膜损耗，提升薄膜击穿强度，避免绝缘失效故障的发生。

附图说明

图1是本发明一种基于表面接枝的聚丙烯薄膜绝缘特性优化系统的整体结构示意图；

图2是原始聚丙烯薄膜及改性聚丙烯薄膜的微观结构示意图；

图3是原始聚丙烯薄膜及改性聚丙烯薄膜的直流电导率图；