硅烷改性耐老化环氧树脂绝缘材料的吸湿热老化特性

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为研究硅烷材料对环氧树脂吸湿热耐性的改善效果及硅烷改性绝缘材料在吸湿热条件下的老化机制，本研究以二苯基硅二醇为改性剂按不同质量分数添加到环氧树脂中，合成硅烷改性环氧树脂，并进行吸湿热老化试验。测定了绝缘材料的吸水率、表面接触角和介电性能，采用扫描电子显微镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和频域谱（FDS）等手段进行分析。结果表明：在10 wt%硅烷改性条件下，改性绝缘材料表现出较低的吸水速率和更优的介电性能，包括吸湿热老化过程中更低的介电损耗因数和介电常数；而硅烷含量过高的改性材料介电性能反而恶化。进一步分析发现，二苯基硅二醇能够减小材料吸湿热老化过程中的裂纹尺寸，表明吸湿热老化过程中产生的裂纹是介电性能恶化的主要原因，二苯基硅二醇主要通过降低裂纹的产生和扩展速率来改善吸湿热耐老化性能。FT-IR结果证实了水解反应的存在，且水解速率不随二苯基硅二醇含量变化。FDS结果表明改性材料在吸湿热老化后含有较少的偶极子。

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