来自回收HDPE和ZnO纳米粉的复合材料具有改善的绝缘和气候特征,用于电缆外套应用
Alina Ruxandra Caramitu1, Magdalena Valentina Lungu1, Romeo Cristian Ciobanu2
1National Institute for Research and Development in Electrical Engineering ICPE-CA Bucharest, 030168 Bucharest, Romania.
这项研究使用回收的高密度聚乙烯 (HDPEr) 和氧化纳米颗粒 (ZnO NPs) 开发了聚合物复合材料. M2配方表现出优越的耐老,机械强度和介电稳定性,使其成为要求高的应用的最佳选择.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 聚合物矩阵复合材料对于各种行业至关重要.
- 回收高密度聚乙烯 (HDPEr) 为原始HDPE提供了一个可持续的替代品.
- 用纳米粒子增强聚合物特性是一个关键的研究领域.
研究的目的:
- 为了研究氧化纳米粒子 (ZnO NPs) 对HDPE/HDPEr复合材料的影响.
- 评估不同复合制剂在老化条件下的性能.
- 确定最佳的复合材料配方,以提高机械,介电和耐老化的性能.
主要方法:
- 四种复合制剂 (M1-M4) 具有不同的HDPE/HDPEr/ZnO NP比率,使用融注塑制备.
- 样品经过老化测试 (湿度和热量),并使用SEM,XRD,UV-Vis,FTIR,吸水,热,机械和介电测试进行了表征.
- 在未老化和老化状态中评估了表现.
主要成果:
- M2配方 (48% HDPE, 47% HDPEr, 5% ZnO NP) 显示了最好的整体性能.
- M2表现出最高的抗衰老能力,估计寿命为3891小时 (湿度) 和2361小时 (热度).
- M2显示出优越的机械性能 (硬度,弹性模量) 和稳定的介电性能,优于M1对照样本.
结论:
- M2复合材料的配方是最佳的,有效地结合了增强的机械强度,稳定的介电性质和显著的抗潮和热性.
- 将ZnO NP纳入HDPE/HDPEr复合材料可以提高其在恶劣环境条件下的耐用性和性能.
- 这项研究为开发高性能,可持续的聚合物复合材料提供了途径.
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