• 더 낮은 혼합 온도는 더 작은 POE 도메인을 형성하여 저항률 및 BDS를 향상시킨다. • 시뮬레이션과 실험은 더 작은 POE 도메인이 BDS를 증가시킨다는 것을 보여준다. • 시뮬레이션은 또한 더 작은 POE 도메인이 전기장 불균형과 공간전하를 감소시킨다는 것을 나타낸다. 폴리프로필렌(PP)/엘라스토머 블렌드는 고전압(HV) 전력 케이블을 위한 유망한 절연 재료로서 널리 연구되어 왔다. 다양한 요인 중에서도 엘라스토머 도메인의 크기는 저항률 및 파괴강도(BDS)와 같은 전기적 절연 성능에 결정적으로 영향을 미친다. 그러나 이러한 관계는 아직 충분히 규명되지 않았다. 본 연구는 PP/POE 블렌드에서 폴리올레핀 엘라스토머(POE) 도메인 크기가 고전압 절연 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 이원 블렌드는 PP와 POE를 185~235 °C의 서로 다른 혼합 온도에서 용융 혼련(melt-blending)하여 제조하였다. 혼합 온도가 증가함에 따라 PP와 POE 사이의 점도 차이로 인해 분산된 POE 도메인의 크기가 선형적으로 증가하였다. 또한 인장강도, 연신율, 체적 저항률 및 DC 파괴강도는 혼합 온도와 함께 감소하였으며, 이는 POE 도메인 크기와 상관관계를 보였다. 시뮬레이션으로부터 도출된 BDS 값은 멱법칙(Power law) 방정식을 통해 계산된 값과 일치하였고, 혼합 온도가 증가할수록 BDS가 감소하는 경향을 보였다. 전기장 분포 및 공간전하 축적의 분석 결과, 더 작은 POE 도메인은 더 큰 도메인에 비해 전기장 불균형을 보다 효과적으로 완화하여 BD를 지연시키는 것으로 나타났다. 본 연구는 폴리머 블렌드의 절연 성능을 결정하는 데 형태(morphology)가 중요한 역할을 함을 강조하며, HV 절연 재료 설계를 위한 유용한 통찰을 제공한다.

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