高分子绝缘材料的表面在受到潮气和具有正负离子污染物的污染时,由于外加电压的作用,其表面的泄漏电流会比干净的表面要大得多。
泄漏电流将产生热量,蒸发潮湿污染物,使绝缘材料的表面处于不均匀的干燥状态,形成局部干燥点或干燥带。干区使表面电阻增大,使得电场变得不均匀,进而产生闪络放电。在电场和热的共同作用下,绝缘材料表面会逐步碳化,而碳化物电阻小,促使施加电压的电极尖端形成的电场强度增大,导致更容易发生闪络放电。如此恶性循环,直到引起施加电压的电极间表面绝缘破坏,形成导电通道,最终产生漏电起痕。
相比漏电起痕指数(或称相对漏电起痕指数)ComparativeTrackingIndex(CTI):
材料表面能经受住50滴电解液(0.1%氩化铵水溶液)而没有形成漏电痕迹的最高电压值,单位为伏(V).
塑料CTI的影响因索
1)基料
树脂的含碳越高,CTI便越差,PE、PP,PA6(66)的CTI都在V左右,这与其低的含碳量有关,相反,含有苯环的PPS只有V,因此,PPS/PA6/GF体系比PPS/GF好。因为所谓相对漏电起痕指数(CTI)就是炭化所形成的痕迹,所以一切有利干炭化的因素都会降低CTI。
2)有机小分子助剂
有机助剂中,含溴阻燃剂对CTI有很大影响。这是因为含溴阻燃剂对热不稳定,容易炭化。另外,该阻燃剂容易析出的有机小分子(特别上是有机蜡)也很容易在塑料制品表面炭化。
3)填料
填料,特别是那些片状填料,可以覆盖在塑料表面,使树脂以不连续形式存在,中断了炭化的途径,从而不利干形成导电通道(炭化径迹)。
《高CTI值改性工程塑料在电子电器中的应用》一文叙述了不同阻燃体系对增强聚酰胺(PA)CTI值的影响:
1)溴系阻燃剂对阻燃增强PA的CTI值影响很大,通过加入溴系阻燃剂的协效剂,可以略微提高增强PA的CTI值,但程度有限。
2)氮系阻燃剂对阻燃增强PA的CTI值影响很小,但阻燃效果不理想,通过采用复配阻燃剂的办法,可提高阻燃性,能通过℃灼热丝考核。
3)红磷是一种阻燃效果好、对阻燃材料CTI值影响不大的阻燃剂,但由于自身颜色缺陷,只能用于制备红棕色和黑色制品,无法得到浅色或彩色产品。
4)漏电起痕主要是由于电器元件内电场的不均匀性导致闪络放电,进而引起游离碳的生成和堆积。使绝缘材料产生漏电起痕。减少因放电引起的游离碳的生成和堆积、提高各种助剂的热分解温度、提高制品表面的光泽和平整度是改性工程塑料获得高CTI值的有效办法。
抗氧剂在保护尼龙热老化黄变的同时对CTI也会产生一定影响,如何选择一款既能改善尼龙高温黄变同时又不影响CIT值的抗氧剂,成为用于电子电器的改性尼龙的关键。
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