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长期运行的绝缘油在温度、电场和铜铁催化等因素的作用下不断老化,产生各种杂质,引起电气设备故障。为减少换油带来的资源浪费和环境污染等问题,可对运行一段时间后的绝缘油进行净化处理。聚丙烯(PP)纤维滤膜制作工艺简单、价格低廉,具有良好的热稳定性和化学稳定性,但因其疏水性较弱且孔径偏大,在滤除绝缘油中水分和粒径1μm以下的杂质方面效果有待提高。本文采用氟化改性和静电纺丝技术制备了具有超疏水性和电荷稳定性较强的氟化聚丙烯/聚偏氟乙烯(PVDF)复合微纳米纤维膜,并对其绝缘油净化性能进行测试分析。主要研究内容如下:(1)研究了氟化改性技术对PP纤维膜化学成分、形貌孔径和晶体结构等特性的影响,并对氟化前后纤维膜疏水性和电荷稳定性进行了测试。结果表明:通过控制氟化浓度可有效提升纤维膜的疏水性和电荷稳定性,当浓度达到2%时,纤维膜具有超疏水性能且电荷稳定性明显提升,但氟化处理会略微增大PP纤维膜的孔径,仅能滤除绝缘油中部分杂质。(2)以氟化PP纤维膜作为支撑层,通过静电纺丝技术将PVDF纳米纤维膜覆盖于其表面,制备双层复合微纳米纤维膜,研究静电纺丝工艺参数(PVDF浓度、纺丝电压、推液速度和接收距离)对纤维膜形貌孔径和疏水性能的影响。结果表明,PVDF浓度为12 wt%、纺丝电压为20 kV、推液速度为0.5 mL/h、收丝距离为15cm的条件下,制备得到的PVDF纳米纤维膜孔径较小,直径分布均匀且具有超疏水特性。(3)研究PVDF浓度对纳米纤维膜晶体结构和表面电位衰减特性的影响,结果表明,当浓度从8 wt%增加到12 wt%,纤维膜结晶度升高,电荷稳定性增强。但当浓度超过12 wt%时,结晶度降低,电荷稳定性减弱。因此,浓度为12 wt%时,纤维膜电荷稳定性最强。(4)通过测试过滤前后油样的水分含量、击穿电压、相对介电常数和介质损耗因数表征滤膜过滤性能。结果表明,采用氟化PP/PVDF复合微纳米纤维膜对绝缘油的净化效果最为明显,老化油样中水分含量从38.8 mg/L降低到14.2 mg/L,击穿电压提高了56%,相对介电常数和介质损耗因数的频谱在低频部分呈现明显下降趋势。本文研究结果表明,氟化改性可提高PP纤维膜疏水性和电荷稳定性,增强油水分离效果,但其孔径较大,对带电胶体等小颗粒杂质过滤效果欠佳。再通过静电纺丝技术制备具有纳米级纤维直径和亚微米孔径的氟化PP/PVDF复合微纳米纤维膜,进一步增强油水分离和对杂质的截留效果,这种复合微纳米纤维膜在绝缘油净化领域具有良好的应用前景。