[发明专利]聚丙烯高分子材料的弯曲性能试验方法及装置

说明书

本发明公开了聚丙烯高分子材料的弯曲性能试验方法及装置，该方法通过半球形大电极、半球形小电极、正方形电极a、正方形电极b分别对若干片试样进行逐一击穿测试，根据击穿电压求取聚丙烯高分子材料弯曲后击穿电压的变化率，击穿电压的变化率≥‑5％方可判断聚丙烯高分子材料弯曲性能合格。本发明提供的聚丙烯高分子材料的弯曲性能试验方法及装置，通过测试聚丙烯高分子材料弯曲前后击穿场强的变化，可快速判断聚丙烯高分子材料的弯曲性能是否合格，能否满足电缆的弯曲半径的要求，相比与把聚丙烯材料做成电缆在进行耐压、局放试验的方法更方便、快捷、成本更低。

技术领域

本发明属于聚丙烯性能测试技术领域，具体涉及聚丙烯高分子材料的弯曲性能试验方法及装置。

背景技术

交联聚乙烯是热固性材料，寿命终止后无法再次利用，最好的处理方法是焚烧发电，交联聚乙烯绝缘电缆将受到制约，而聚丙烯是热塑性材料，可以回收再利用，符合环保、可持续发展的理念，得到人们重视，许多电缆企业已开始研发聚丙烯绝缘材料。

高分子聚丙烯材料具有很强的硬度，不易弯曲，在受力弯曲后材料表面会出现发白现象，这是由于聚丙烯材料在应力的作用下产生了大量的微裂纹，此区域折光指数降低而呈白色的现象。大量的微裂纹会破坏聚丙烯的绝缘性能。电缆在安装敷设过程中必定是要弯曲的，聚丙烯要作为电缆的绝缘，必须克服应力发白的难题。

要改善聚丙烯材料的应力发白，通常通过与弹性体材料共混改善聚丙烯的柔韧性，要测试其改善的效果，只能做成电缆进行耐压、局放测试，这种方式的成本较高，时间周期长，限制了聚丙烯材料的发展。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供聚丙烯高分子材料的弯曲性能试验方法及装置。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

聚丙烯高分子材料的弯曲性能试验方法，包括以下步骤：

步骤一：准备聚丙烯高分子材料的试样偶数片，试样厚度均匀，表面光滑、无杂质；

步骤二：准备试验装置，试验装置包括绝缘支架、半球形大电极、半球形小电极、正方形电极a、正方形电极b、泄露电流检测装置、高压变压器和电源保护断路器，高压变压器和电源保护断路器串联；

步骤三：将正方形电极a和正方形电极b由上至下对称设置于绝缘支架上，将试样放于正方形电极a和正方形电极b上并夹紧，对正方形电极a和正方形电极b施加电压，逐渐提升电压至试样击穿，记录击穿电压，重复步骤三若干次，测试余下若干片试样的击穿电压，做好记录；

步骤四：将正方形电极a和正方形电极b取下，将半球形大电极和半球形小电极面面相对安装于绝缘支架上，将试样放于半球形大电极和半球形小电极之间并夹紧，使试样弯曲变形成球形，与电极球面紧密接触，对半球形大电极和半球形小电极施加电压，逐渐提升电压至试样击穿，记录击穿电压，重复步骤四若干次，测试余下若干片试样的击穿电压，做好记录；步骤三与步骤四中测试试样的总数相同；

步骤五：分别求取步骤三与步骤四测得的电压值的中值U_x和U_y，计算出聚丙烯高分子材料弯曲后击穿电压的变化率，根据击穿电压的变化率判断聚丙烯高分子材料弯曲性能是否合格。

进一步的，步骤一中，所述试样的厚度不低于2mm。

进一步的，步骤二中，所述半球形大电极和半球形小电极之间的距离为试样的厚度，所述半球形小电极的半径不大于试样厚度的10倍。

进一步的，步骤五中，所述聚丙烯高分子材料弯曲后击穿电压的变化率C按照以下公式计算得到：

C＝(U_y-U_x)/U_x*100％