СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНОГО ДИЭЛЕКТРИКА Российский патент 2024 года по МПК H01B3/22 C09K11/06 

Изобретение относится к электротехнике, преимущественно к технологии производства электроизоляционных полимеров. Полимеры широко используют в качестве электрической изоляции в различных электротехнических и электронных приборах и устройствах, причем большое количество устройств работает на переменном токе. Поэтому проблема повышения электропрочностных свойств полимеров в переменном поле представляется весьма актуальной.

Известен способ получения электроизоляционной полимерной пленки (US 20100134953, МПК Н01В 3/30, 2010, C08F 10/06, C08F 4/6592, Н01В 3/44, В29С 55/12, опубл. 03.06.2010), в соответствии с которым пленку полипропилена вытягивают в четыре раза в продольном и в поперечном направлении для увеличения напряженности поля пробоя на 60%.

Недостатками известного способа являются использование электроизоляционной полимерной пленки только в постоянном электрическом поле, и ограниченное число полимеров, способных к ориентационной вытяжке. Кроме того, значительная вытяжка изменяет надмолекулярную структуру полимера и неясно, как это скажется на электрической долговечности в переменном поле.

Известен способ получения электроизоляционной композиции (RU 2617165, МПК C08J 3/20, C08L 23/06, C08K 3/20, C08K 5/00, Н01В 3/30, опубл. 21.04.2017), включающий смешение при определенном соотношении компонентов полиолефина - полиэтилена высокого давления, неорганического наполнителя с полярной поверхностью - талька, антипиренов с полярной поверхностью - декабромдифенилоксида (ДБДФО) и оксида сурьмы, стабилизаторов с аполярной поверхностью - стеарата кальция и ричнокса 1010 с предварительным высушиванием наполнителя и антипиренов при 105°С до абсолютно сухого состояния.

Недостатком известного способа является то, что его использование не увеличивает долговечность изоляции в переменном электрическом поле.

Известен способ получения электроизоляционной композиции (RU 2573517, МПК Н01В 3/30, опубл. 20.01.2016), включающий смешение при определенном соотношении компонентов полиолефина - полиэтилена высокого давления, неорганического наполнителя с полярной поверхностью - микрокальцита, стеарата кальция, ричнокса 1010 с предварительным высушиванием наполнителя при 105°С до абсолютно сухого состояния.

Недостатком известного способа является отсутствие эффекта увеличения электрической прочности электроизоляционной композиции в переменном электрическом поле.

Известен способ получения фосфоресцентного полимера (CN 113652227, МПК C09K 11/06, C08L 29/04, C08K 5/18, опубл. 13.01.2023), включающий диспергирование поливинилового спирта в воде с получением раствора поливинилового спирта, добавление к раствору ароматического соединения, содержащего различные донорные и акцепторные группы водородной связи и нагревание смешанного раствора при температуре 60-80°С в течение 45-80 минут с получением легированного фосфоресцентного полимера.

Недостатком известного способа является небольшая электрическая прочность получаемого фосфоресцентного полимера вследствие его существенной гигроскопичности.

Известен способ получения ковалентно связанной фосфоресцентной пленки (CN 111393692 МПК C08J 5/18, C08F 8/42, C08F 16/06, опубл. 10.07.2020), включающий взаимодействие фосфоресцентных молекул и раствора полимерной матрицы за счет использования ковалентного связывания, образованного фосфоресцентными молекулами и полимерной матрицей, испарение растворителя с получением чистого органического композитного пленочного материала, в котором неизлучательный переход фосфоресцентных молекул эффективно ингибируется полимерной матрицей.

Недостатком известного способа является поглощение полимерной матрицей нерадиационной составляющей распада экситонов, что сокращает срок службы получаемой известным способом фосфоресцентной пленки.

Известен способ получения полимерного диэлектрика (Ieda, М. (1980). Dielectric Breakdown Process of Polymers. IEEE Transactions on Electrical Insulation, EI-15(3), 206-224. doi: 10.1109/tei.1980.298314), совпадающий с настоящим ехническим решением по наибольшему числу существенных и принятый за прототип. Способ-прототип заключается в допировании исходного полимерного диэлектрика в виде полиэтилена (РЕ) введением (0,1-1,0) мас. % пирена, что увеличивает электрическую прочность полиэтилена при температуре 77 K не менее чем на 16% (при 1,0% пирена), что объясняется торможением ускоренных под влиянием поля электронов при их взаимодействии с пи-электронами молекулы пирена.

Недостатком известного способа-прототипа является очень узкая область его применения, так как он работоспособен только при температуре жидкого азота.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа получения полимерного диэлектрика, который бы обеспечивал создание полимерного диэлектрика с повышенной долговечностью в переменном электрическом поле, позволяющей существенно увеличить срок службы электрической изоляции в переменном электрическом поле.

Поставленная задача решается тем, что способ включает допирование полимерного диэлектрика молекулами углеводородного соединения. Новым в способе является то, что в качестве допанта используют фосфоресцирующее углеводородное соединение, допирование осуществляют допантом, имеющем энергию триплетных состояний, меньшую энергии триплетных состояний полимерного диэлектрика, а концентрацию допанта в полимерном диэлектрике определяют по максимальной интенсивности фосфоресценции углеводородного соединения из предварительно построенной кривой зависимости интенсивности фосфоресценции углеводородного соединения в переменном электрическом поле от его содержания в полимерном диэлектрике.

В качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения может быть использован октаэтилпорфирин платины PtOEP.

В качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения может быть использован трис(дибензоилметан)фенантролин европий(III) Eu(dbm)3(Phen).

В качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения может быть использован трис[9,9-дигексил-2-(пиридинил-2')флуорен] иридий(III) Ir(DPF)3.

В качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения может быть использован трикарбонил-галогенид одновалентного рения Re(CO)3Cl.

Достигаемый технический результат состоит в повышении срока службы (времени до разрушения в электрическом поле) полимерного диэлектрика в переменном электрическом поле.

Проведенные в последнее время исследования показали, что долговечность полимеров в переменном электрическом поле определяется деструкционными процессами в полимерах, в том числе и процессами, инициированными выделением энергии при рекомбинации разноименных зарядов (электронов и дырок), как инжектированных из электродов, так и образующихся при полевой ионизации макромолекул (Zakrevskii,V.A. Lifetime of Polymers in AC Electric Field / V.A. Zakrevskii, V.A. Pakhotin, NT. SudarV/ Tech. Phys. - 2020. - Vol .65, - №2 - P: 238-242. http://dx.doi.org/10.1134/S1063784220020255).

Благоприятные условия для рекомбинации зарядов в переменном поле создаются из-за того, что из одного и того же электрода в разные полупериоды напряжения инжектируются и электроны и дырки. Энергия, выделяемая при рекомбинации зарядов, составляет несколько электронвольт, что достаточно для возбуждения синглетных и триплетных состояний полимерных молекул и превышает энергию разрыва химических связей в макромолекулах.

Как принято, энергия синглетных и триплетных уровней отсчитывается от основного (низшего) состояния S₀, принимаемого за ноль. Энергия молекулярных орбиталей отсчитывается от вакуумного (нулевого) уровня вниз с отрицательным знаком. Зачастую знаки не указываются, поскольку известен порядок отсчета энергии в каждом случае. В органических соединениях основное состояние имеет мультиплетность 1, суммарный спин системы будет 0. При переходе в возбужденное состояние спин может изменяться или не изменяться. В случае если он не меняется, получается синглетное возбужденное состояние. В случае если меняется, то получается триплетное возбужденное состояние. Триплетное возбужденное состояние по энергии будет ниже синглетного, поскольку минимальной энергии системы соответствует максимальный спин. В соответствии со спиновой статистикой триплетные и синглетные возбужденные состояния при рекомбинации зарядов образуются в соотношении 3:1 (Barton М., Kirby-Smith J.S., Мадее J.L. Comparative Effects of Radiation. New-York - London, John Wiley and Sons, 1960 p. 130.). Поскольку также имеет место интеркомбинационная конверсия (переходы S₁→T₁), то при рекомбинации образуются в основном триплетные экситоны. Излучательная деактивациия синглетных состояний (переходы S₁→S₀) вызывает флуоресценцию, регистрируемую в переменном поле. Излучательные переходы из триплетного возбужденного состояния в основное (T₁→S₀) запрещены по спину, поэтому они релаксируют безизлучастельно. Выделение энергии в этом процессе вызывает разрывы химических связей в макромолекулах, сопровождающиеся образованием свободных радикалов - химически активных частиц с пониженным (по сравнению с исходными молекулами) потенциалами ионизации. Именно образование свободных радикалов приводит к снижению долговечности полимерных материалов в переменном электрическом поле как из-за того, что, обладая высокой химической активностью, они инициируют химические реакции, вызывающие образование в полимерах глубоких электронных ловушек, так и вследствие того, что они обладают пониженными потенциалами ионизации. Действие обоих этих факторов вызывает ускорение ионизации макромолекул, то есть образование свободных зарядов (носителей тока), что и приводит к разрушению полимера. Создание условий, при которых повышается вероятность излучательной релаксации триплетных возбужденных состояний, приводит к увеличению долговечности полимеров в электрическом поле. Такие условия реализуются, когда в полимер добавляют молекулы фосфоресцирующих материалов, например, комплексы с атомами металлов, характеризующиеся большим спин-орбитальным взаимодействием. В этих молекулах ослаблен запрет на излучательную релаксацию триплетных состояний. Это свойство таких молекул используют в фосфоресцирующих органических светодиодах. Энергия триплетных возбуждений макромолекул полимера эффективно передается молекулам добавок, когда триплетный уровень макромолекул на энергетической шкале лежит выше триплетного уровня молекулы добавки. Таким образом, как синглеты, так и триплеты могут возбуждать фосфоресценцию, увеличивая теоретический предел эффективности излучения по сравнению с таковым для флуоресценции во много раз (Baldo М.А., O'Brien D.F., You Y., Shoustikov A., Sibley S., Thompson M.E., Forrest S.R.Highly efficient phosphorescent emission from organic electroluminescent devices. Nature, Vol 395, 10, 1998, 151-154. 10.1038/25954). Следовательно, введение в полимеры фосфоресцирующих добавок затормаживает процесс деструкции макромолекул с образованием свободных радикалов. В результате увеличивается время жизни (долговечность) полимерных материалов в переменном электрическом поле вследствие излучательной дезактивации образующихся при рекомбинации зарядов триплетных возбужденных состояний полимерных молекул. Концентрация вводимых молекул может составлять (0.1-15.0) масс. % и зависит от свойств полимера и допанта. Поэтому оптимальную концентрацию необходимо уточнить экспериментально по максимальной интенсивности фосфоресценции.

Настоящее техническое решение поясняется чертежом, где:

на фиг. 1 представлена зависимость накопления носителей заряда в полимере от времени при различных значениях действующего значения напряженности поля и γ=1 ( ), γ - степень ослабления вклада нерадиационной релаксации триплетных состояний полимера, γ=1 соответствует случаю отсутствия ослабления;

на фиг. 2 приведена зависимость долговечности полимера от степени уменьшения вклада нерадиационной релаксации триплетных состояний полимера (где T_b время до пробоя при текущем γ, Т1 долговечность при γ=1).

Синтезировано очень большое количество фосфоресцирующих материалов с различным цветом свечения, то есть различной энергией триплетных уровней, что позволяет выбрать наиболее подходящие допанты для данного полимера.

Энергия триплетного уровня определяется по пикам наиболее короткой длины волны в спектре фосфоресценции (Goushi, K., Kwong, R., Brown, J.J., Sasabe, H. & Adachi, C. Triplet exciton confinement and unconfinement by adjacent hole-transport layers. J. Appl. Phys. 95, 7798-7802, 2004).

Способы введения добавок в полимеры хорошо разработаны, поскольку различные добавки широко используют при производстве полимеров (Маския Л. Добавки для пластических масс. Пер. с англ. - М.: Химия, 1978. 184 с., ил. - Лондон: Э. Арнольд, 1974). Например, антиоксиданты вводят в полимер во время экструзии или литья под давлением. Смешивание добавок с полимером обычно выполняют во встроенных мешалках или экструдерах. Для изготовления тонких пленок полимеров с добавками используют метод центрифугирования из раствора.

Наиболее распространенные полимеры-диэлектрики имеют энергию триплетных состояний, превышающую таковую для фосфоресцирующих добавок. Это обстоятельство подтверждает осуществимость настоящего технического решения. Эффективность действия допантов зависит от их концентрации в полимере. Концентрация, превышающая оптимальную приводит к агрегатированию добавок (Noh, Y.-Y., Lee, C.-L., Kim, J.-J., & Yase, K. - Energy transfer and device performance in phosphorescent dye doped polymer light emitting diodes. The Journal of Chemical Physics, 118(6), 2853, 2003, doi: 10.1063/1.1535211). Образование агрегатов препятствует тому, чтобы молекулы допанта находились в непосредственной близости от макромолекул полимера, тем самым подавляя процессы передачи энергии на триплетные уровни допанта. Потому для достижения наибольшего технического эффекта необходимо экспериментально определить оптимальную концентрацию допанта по максимальной интенсивности фосфоресценции.

Возможно допирование полимера сразу более чем одним типом молекул фосфоресцирующих веществ, каждое из которых имеет энергию триплетного состояния ниже энергии триплета полимера. В этом случае создается гиперфосфоресцирующая система, с сенсибилизатором, характеризующаяся повышенной эффективностью передачи энергии за счет увеличения числа каналов передачи энергии к наинизшему триплетному уровню за счет механизмов Ферстера и Декстера (А.А. Качан, В.А. Шрубович. Фотохимическое модифицирование синтетических полимеров. «Наукова думка», Киев - 1973, 159 с.).

В качестве дополнительного обоснования настоящего изобретения расчетным путем выполнено сравнение долговечности полимера, на примере полиэтилентерефталата (PET), без подавления нерадиационной релаксации триплетных уровней и с преобразованием нерадиационных переходов в радиационные. Результаты, полученные путем использования методики расчета долговечности для недопированного PET, находятся в хорошем соответствии с известными экспериментальными данными. Для полимеров известна интенсивность флуоресценции, по которой можно рассчитать число распадов макромолекул за счет релаксации триплетов (их будет в три раза больше). Для описания процесса старения и разрушения полимеров в переменном электрическом поле, использована следующая система кинетических уравнений, описывающих накопление зарядов в полимере вследствие полевой ионизации макромолекул и свободных радикалов:

где: N₀ - начальная концентрация способных ионизоваться фрагментов молекул (например, мономерных звеньев);

- концентрация дырок, образующихся при туннельном переходе в электрическом поле электронов с уровня HOMO на уровень LUMO);

n_r - концентрация свободных макрорадикалов;

- концентрация дырок, образующихся при полевой ионизации макрорадикалов;

k_tƒ - константа скорости термофлуктуационного разрыва химических связей в положительных макроионах;

- концентрация радикалов, образующихся при распаде триплетных состояний;

J(t) - интенсивность флуоресценции;

β - эффективность регистрации квантов света;

V_r - объем области, из которой регистрируется свечение;

t - время;

γ - степень ослабления вклада нерадиационной релаксации триплетных состояний полимера;

- концентрация ионов и радикалов, образующихся при термофлуктуационном распаде макроионов по схеме:

где: М⁺ и - молекулярные ионы;

- свободный радикал;

Т - температура;

F - локальная напряженность электрического поля, действующего на макроион;

k_HL - константы скорости ионизации макромолекул в электрическом поле (константа скорости туннельного электронного перехода НОМО-LUMO);

k_r - константа скорости ионизации свободных радикалов в электрическом поле, при t=0

Константа скорости термофлуктуационного разрыва химических связей в положительных макроионах k_tƒ экспоненциально зависит от напряженности электрического поля Fw энергии разрыва химических связей в макроионе D⁺;

е - заряд электрона;

l₀ - активационная длина;

k_B - постоянная Больцмана;

τ₀=10^-13 с.

Снижение энергии ионизации молекул ΔI при увеличении концентрации зарядов в неидеальной твердотельной плазме равно:

r_D - радиус Дебая, определяемый как

ε₀ - электрическая постоянная;

ε - диэлектрическая проницаемость;

n - концентрация зарядов в твердотельной плазме;

и

h - постоянная Планка;

m - масса электрона.

Принималось, что барьеры имеют треугольную форму. Таким образом,

и

v₀ - частотный фактор;

E_g=|E_HOMO-E_LUMO|, если E_HOMO и E_LUMO - энергия уровней HOMO и LUMO соответственно;

Δ_r - разница в потенциалах ионизации органических молекул и соответствующих радикалов.

Экспериментальные данные для флуоресценции полиэтилентерефталата (PET) в переменном поле (f=50 Гц) (Mary, D., Albertini, М., & Laurent, С. - Understanding optical emissions from electrically stressed insulating polymers: electroluminescence in poly(ethylene terephthalate) and poly(ethylene 2,6-naphthalate) films. Journal of Physics D: Applied Physics, 30(2), 171-184, 1997, doi: 10.1088/0022-3727/30/2/004) позволяют аппроксимировать зависимость J(t) соотношением:

J(t)=J₀|sin(2πƒ/t)|,

- действующее значение напряженности поля;

G=7.79 с^-1;

a=10^-8 м/В.

Решение системы (1) позволяет определить изменение концентрации зарядов со временем. При этом предполагается, что концентрация дырок равна концентрации электронов. Время жизни полимера в электрическом поле (долговечность t=T_b), совпадает со временем накопления критической концентрации носителей зарядов n_cr, после достижения которой, скорость накопления зарядов резко увеличивается и наступает пробой. При проведении расчетов принималось, что деградация полимера в положительные и отрицательные полупериоды изменения поля протекает с одинаковой скоростью, т.е. при решении системы уравнений (1), полагалось, что

s - коэффициент локального усиления поля, s=3.

Расчеты проводились при следующих значениях параметров: v₀=10¹⁶ s^-1, Т=300 K, D⁺=1.8 эВ, I₀=0.2 нм, β=10^-6, V_r=10^-17 м³, ε=3, N₀=10²⁷ м^-3, Eg=6 эВ. Расчеты показали, что т.е. полная плотность зарядов n в твердотельной плазме, практически определяется концентрацией электронов и дырок, образующихся при полевой ионизации свободных радикалов На фиг. 1 представлены зависимости суммарной концентрации положительных зарядов n⁺(t), рассчитанные при различных значениях напряженности поля и γ=1. Кривые 1, 2 и 3 соответствуют значениям равным, 2, 2.5 и 3 МВ/см. Момент пробоя T_b определялся по резкому возрастанию концентрации дырок, когда n⁺(t) достигало значения ~10²⁵ м^-3. Данное значение концентрации дырок можно рассматривать как критическую концентрацию п_а, при достижении которой происходит пробой полимерного диэлектрика. Из рисунка видно, что возрастание напряженности поля с 2 до 3 МВ/см приводит к уменьшению долговечности в двадцать раз.

Поскольку введение фосфоресцирующих допантов способствует излучательному распаду триплетов, то в идеальном случае их вклад в образование свободных радикалов будет равен нулю, что соответствует в последнем уравнении системы (1) γ=∞. Система (1) решалась при различных значениях γ. На фиг. 2 представлена зависимость увеличения долговечности полимера от степени уменьшения вклада нерадиационной релаксации триплетных состояний полимера γ, где Т1 долговечность при γ=1. Видно, что при увеличении γ долговечность полимера возрастает так, что уже при γ=100 долговечность возрастает в 10 раз. Из практики светодиодов известно, что введение допантов может увеличивать интенсивность свечения в сотни раз (Бочкарев, М.Н. Органические светоизлучающие диоды (OLED) / М.Н. Бочкарев, А.Г. Витухновский, М.А. Каткова. - Нижний Новгород: Деком, 2011, 359 с.). Поскольку долговечность полимеров в электрическом поле определяется величиной энергетической щели Eg=E_HOMO-E_LUMO, эВ, которая не очень сильно изменяется для различных полимеров-диэлектриков, а γ характеризует увеличение яркости свечения после допирования, то степень увеличения яркости позволяет приближенно оценить степень увеличения долговечности полимеров, используя зависимость долговечности от γ для PET (фиг. 3). Рассмотрим некоторые примеры. Воспользуемся тем, что для некоторых полимеров и фосфоресцирующих добавок интенсивность фосфоресценции уже измерена.

Пример 1. Был взят поливинилкарбазол (PVK) - широко распространенный полимерный диэлектрик. Спектроскопические измерения показали, что длина волны фосфоресценции составляет 502 нм. Отсюда находим энергию триплета 2,46 эВ. В качестве добавки был взят комплекс на основе иридия трис[9,9-дигексил-2-(пиридинил-2')флуорен] иридий(III) (Ir(DPF)3.

Спектроскопические измерения показали, что допант фосфоресцирует на длине волны 516 нм. Следовательно, энергия триплета допанта не превышает энергию триплетного уровня полимера. Поливинилкарбазол растворим в бензоле, толуоле, ксилоле и хлорированных углеводородах. Поэтому добавки вносили в раствор с последующим отжимом и сушкой для изготовления образцов для исследования. При исследовании влияния концентрации допанта на основе иридия в PVK в диапазоне (0-5) мас. % установлено, что максимум интенсивности фосфоресценции достигается при концентрации допанта 1 мас. %. При этом яркость свечения увеличивается с 59 до 8321 кд/м², т.е. в 141 раз. Согласно фиг. 2, находим, что при γ=141 долговечность увеличивается в 11 раз. При этом установлено, что агрегетирование не происходит и удельное электросопротивление PVK не изменяется и остается на уровне 10¹⁴ Ом⋅м.

Пример 2. Был взят полиметилметакрилат (PMMA). Длина волны фосфоресценции составляет 398 нм. Отсюда находим энергию триплета 3,1 эВ. В качестве добавки вводили комплекс на основе платины (октаэтилпорфирин платины PtOEP). Спектроскопические измерения показали, что допанд фосфоресцирует на длине волны 650 нм. Следовательно, энергия триплета допанта не превышает энергию триплетного уровня полимера. PMMA растворим в бензоле, толуоле, ксилоле и хлорированных углеводородах. Добавки вносили в раствор с последующим отжимом и сушкой для изготовления образцов для исследования. При исследовании влияния концентрации допанта PtOEP в диапазоне (0-10) мас. % установлено, что максимум интенсивности фосфоресценции достигается при концентрации допанта 5 мас. %. При этом измерения показали, что практически вся энергия возбуждения передается на триплет добавки. Согласно фиг. 3, находим, что при γ>300 степень увеличения долговечности стремится к 20. Путем дополнительных измерений установлено, что агрегетирование не происходит и удельное электросопротивление РММА не изменяется и остается на уровне 10¹³ Ом⋅м.

Пример 3. Если для поливинилкарбазола (пример 1) использовать допант на основе европия трис(дибензоилметан)фенантролин европий(III) Eu(dbm)3(Phen), то получим меньший выигрыш, чем в примере 1. Eu(dbm)3(Phen) фосфоресцирует на длине волны 614 нм, что соответствует энергии триплета 2,02 эВ. Здесь, энергия триплета допанта также не превышает энергию триплетного уровня полимера. При исследовании влияния концентрации допанта на основе европия в PVK в диапазоне (1.5-10.7) масс. % установлено, что максимум интенсивности фосфоресценции достигается при концентрации допанта 3 мас. %. При этом яркость свечения увеличивается с 20 до 417 кд/м², т.е. примерно в 20 раз. Из фиг. 2, находим, что при γ=20 долговечность увеличивается в 5 раз. При этом установлено, что агрегетирование не происходит и удельное электросопротивление PVK не изменяется и остается на уровне 10¹⁴ Ом⋅м.

Пример 4. Был взят поликарбонат. Длина волны фосфоресценции 370 нм. Были проведены измерения свечения после добавления комплекса на основе рения - трикарбонил-галогенид одновалентного рения Re(CO)3Cl с длиной волны фосфоресценции 678 нм. Наибольшая яркость свечения составила 730 кд/м², при концентрации добавки около 40 мас. %. Возрастание яркости свечения составило примерно 90 раз. В соответствии с фиг. 2, находим, что при γ=90 долговечность увеличивается в 9 раз. При этом фазовых изменений не обнаружено и удельное электросопротивление остается на уровне 10¹⁴ Ом⋅м.

Таким образом, наличие целого спектра фосфоресцирующих добавок с необходимыми свойствами и хорошо развитых методов допирования полимеров наряду с теоретическим обоснованием увеличения долговечности полимеров в электрическом поле при введении добавок, позволяет сделать вывод о возможности осуществления настоящего технического решения.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технологии производства электроизоляционных полимеров. Предложен способ получения электроизоляционного полимерного диэлектрика, включающий допирование полимерного диэлектрика молекулами углеводородного соединения. В качестве допанта используют фосфоресцирующее углеводородное соединение. Допирование осуществляют допантом, имеющим энергию триплетных состояний, меньшую энергии триплетных состояний полимерного диэлектрика. Концентрацию допанта в полимерном диэлектрике определяют по максимальной интенсивности фосфоресценции углеводородного соединения из предварительно построенной кривой зависимости интенсивности фосфоресценции углеводородного соединения в переменном электрическом поле от его содержания в полимерном диэлектрике. Предложенное изобретение позволяет получить полимерный диэлектрик с повышенной долговечностью в переменном электрическом поле, что существенно увеличивает срок службы электрической изоляции в переменном электрическом поле. 4 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 пр.

1. Способ получения полимерного диэлектрика, включающий допирование исходного полимерного диэлектрика молекулами углеводородного соединения, отличающийся тем, что в качестве допанта используют фосфоресцирующее углеводородное соединение, допирование осуществляют допантом, имеющим энергию триплетных состояний, меньшую энергии триплетных состояний полимерного диэлектрика, а концентрацию допанта в полимерном диэлектрике определяют по максимальной интенсивности фосфоресценции углеводородного соединения из предварительно построенной кривой зависимости интенсивности фосфоресценции углеводородного соединения в переменном электрическом поле от его содержания в полимерном диэлектрике.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения используют октаэтилпорфирин платины PtOEP.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения используют трис(дибензоилметан)фенантролин европий(III) Eu(dbm)3(Phen).

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения используют трис[9,9-дигексил-2-(пиридинил-2')флуорен] иридий(III) Ir(DPF)3.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфоресцирующего углеводородного соединения используют трикарбонил-галогенид одновалентного рения Re(CO)3Cl.