纳米有机蒙脱土在与聚乙烯混合过程中剥离为纳米尺度的结构片层,均匀分散到聚乙烯基体中,从而形成纳米聚乙烯。这种插层复合技术是基于在传统工艺基础上的技术革命,不需要新的高昂设备投资,操作方便,环境友好,容易实现工业化生产。纳米聚乙烯在加工过程中比聚乙烯熔化得快,加工温度可低一些,由于纳米复合低密度聚乙烯交联电力电缆绝缘料能在稍低的温度下熔化,而且熔化的时间微短,这正是生产交联电缆料需要的也重要的关键工艺,这样它可以大大减小电缆料的预交联,提高了加工安全性大幅提高电缆料的产品档次,杜绝废次品。
在氢氧化物作为主要阻燃填料的基础上,可以增加其他阻燃剂提高阻燃性能,如加入红磷、有机硅化合物可以大大提高氧指数。氢氧化物和蒙脱土、滑石类矿物复配,可以提高燃烧时的成炭性。
填料的加入不仅可以降低成本,而且可以改善制品力学性能、加工性能或其他性能。电缆中使用的填料大多数为矿物性填料,其中数量大的就是碳酸钙,这几乎是聚氯乙烯电缆料中的成分之一。随着人们安全意识的提高,对电缆阻燃要求也就越来越高,但碳酸钙不阻燃,所以人们也就需要研究更多的具有阻燃型的填料。
为了进一步提高尼龙与蒙脱土在阻燃中的作用,将蒙脱土添到到尼龙中会进一步提高其成炭性能,对此进行多年的研究与开发。实事证明尼龙蒙脱土复合母粒具有非常好的成炭效果,有数据显示,同样是10克添加量的情况,蒙脱土复合母粒、尼龙6和季戊四醇经燃烧后产生的炭渣份数分别是49.7%、31.2%和29.4%,尼龙蒙脱土母粒的炭残留量要比其它两种成炭剂高出约20%左右。
纳米蒙脱土系蒙皂石粘土(包括钙基、钠基、钠-钙基、镁基蒙粘土)经剥片分散、提纯改型、超细分级、特殊有机复合而成,平均晶片厚度小于25nm,蒙脱石含量大于95%。具有良好的分散性能,可以广泛应用高分子材料行业作为纳米聚合物高分子材料的添加剂,提高抗冲击、抗疲劳、尺寸稳定性及气体阻隔性能等,从而起到增强聚合物综合物理性能的作用,同时改善物料加工性能。在聚合物中的应用可以在聚合物时添加,也可以在熔融时共混添加(通常采用螺杆共混)。
蒙脱土主要成分蒙脱石,是由两层Si—O四面体和一层Al-O八面体,组成的层状硅酸盐晶体,层内含有阳离子主要是钠离子,镁离子,钙离子,其次有钾离子,锂离子等。蒙脱土的纳米有机改性目的是为了:将层内亲水层转变为疏水层,从而使高聚物与蒙脱土有更好的界面相容性。
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