Page 200 - 《精细化工》2023年第2期
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·422· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 40 卷
酚醛树脂、UHMWPE 纤维等有机物的分解。从图
14 可以看出，UHMWPE 纤维纸基复合材料的残炭
率和最大分解速率处温度均高于原纸，因此，经过
浸渍热压后的 UHMWPE 纤维纸基复合材料具有较
好的热稳定性。
图 16 样品的介质损耗因数
Fig. 16 Dielectric loss factor of samples
由图 15 可知，在频率为 50 Hz 时，原纸的介电
常数约为 1.73，UHMWPE 纤维纸基复合材料的介电
常数约为 1.97。这主要是由于原纸中微纤的堆砌比
较松散，微纤之间的孔隙较大、较多所致 [17] 。当原
纸经过浸渍和热压工艺后，UHMWPE 纤维纸基复合
材料的孔隙减少、变小，纸张中的缺陷减少，介电
常数增大。
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从图 16 可以看出，在 1~1.0×10 测试频率范围
内，原纸的介质损耗因数随着频率的增大逐渐降低，
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当频率大于 1.0×10 Hz 后，介质损耗因数基本不变；
而 UHMWPE 纤维纸基复合材料的介质损耗因数随着
频率的增大基本不变。在频率为 50 Hz 时，原纸的
–2
介质损耗因数为 9.7×10 ，而 UHMWPE 纤维纸基复
图 14 针叶木浆、UHMWPE 纤维、原纸和 UHMWPE 纤 –2
合材料的介质损耗因数为 0.45×10 。由此可以看出，
维纸基复合材料的 TG（a）和 DTG（b）曲线 当原纸经过浸渍和热压工艺后，介质损耗因数降低。
Fig. 14 TG (a) and DTG (b) curves of softwood pulp, UHMWPE
fiber, raw paper and UHMWPE fiber paper-based 2.9.2 介电性能对比
composite materials 表 1 为不同种类绝缘纸介电性能的对比。由表
1 可知，UHMWPE 纤维纸基复合材料与其他种类的
2.9 介电性能分析
绝缘纸相比，介电常数虽然较高，但其介质损耗因
2.9.1 UHMWPE 纤维纸基复合材料介电性能
数最低，因此，UHMWPE 纤维纸基复合材料具有较
介电常数是表征材料储电能力的参数，而介质
损耗因数与分子运动过程中的热损耗有关 [16] 。图 15 好的介电性能。这是因为，一方面，制备 UHMWPE
纤维纸基复合材料的工艺不仅可以提高纸基的力学
和 16 分别为 UHMWPE 纤维纸基材料的介电常数和
性能，还可以完善其介电性能；另一方面，UHMWPE
介质损耗因数。
纤维本身就具有较好的绝缘性能，具有较低的介电
常数和介质损耗因数。因此，所制备的 UHMWPE
纤维纸基复合材料介电常数和介质损耗因数较低。
表 1 不同种类绝缘纸介电性能对比（工频 50 Hz）
Table 1 Comparison of dielectric properties of different kinds
of insulating paper (power frequency 50 Hz)
–2
样品种类 介电常数 介质损耗因数/(×10 )
UHMWPE 纤维纸基复合材料 1.97 0.45
聚芳酯绝缘纸 [18] 2.40 3.53
聚酰亚胺绝缘纸 [19] 1.25 1.40
[20]
图 15 样品的介电常数 Nomex 绝缘纸 1.72 0.60
Fig. 15 Dielectric constant of samples 针叶木浆绝缘纸 [21] 1.38 9.80
