納米有機蒙脫土在與聚乙烯混合過程中剝離為納米尺度的結構片層,均勻分散到聚乙烯基體中,從而形成納米聚乙烯。這種插層復合技術是基于在傳統(tǒng)工藝基礎上的技術革命,不需要新的高昂設備投資,操作方便,環(huán)境友好,容易實現(xiàn)工業(yè)化生產。納米聚乙烯在加工過程中比聚乙烯熔化得快,加工溫度可低一些,由于納米復合低密度聚乙烯交聯(lián)電力電纜絕緣料能在稍低的溫度下熔化,而且熔化的時間微短,這正是生產交聯(lián)電纜料需要的也重要的關鍵工藝,這樣它可以大大減小電纜料的預交聯(lián),提高了加工安全性大幅提高電纜料的產品檔次,杜絕廢次品。
低密度聚乙烯粒料、蒙脫土、復合型交聯(lián)劑在密煉機中進行密煉,由于復合交聯(lián)劑均為液體,密煉機轉子勻速攪拌混合,借助分子間作用力,交聯(lián)劑在聚乙烯與蒙脫土之間的粘著作用,液態(tài)交聯(lián)劑會很快的非常均勻地薄薄地涂覆在每一粒聚乙烯表面,納米蒙脫土也借助液體交聯(lián)劑均勻地被研磨粘附在聚乙烯顆粒表面。很快聚乙烯顆粒和蒙脫土在運動中因粒子間相互碰撞及物料與鍋壁以及攪拌轉子的運動摩擦和密煉機外部加熱而迅速升溫到 108 ~115C熔點熔融后,將抗氧劑等加工助劑按比例加入密煉機中進行短時低速攪拌,將所有的樹脂、助劑實現(xiàn)理想熔融共混。
當復合聚烯烴材料用作絕緣料時,其介電性能是重要的參數(shù)之一,而其吸水性則會影響介電性能及長期使用穩(wěn)定性。當聚合物的單體是親水性的極性單體,或帶有鞍酸鹽基團時,吸水性會更強從而導致材料電阻率降低,絕緣性能變差,甚至絕緣層被擊穿導致漏電,并且存在終引燃電纜材料發(fā)生火災的風險。大多數(shù)電纜材料用聚合物可燃.有的在燃燒時會產生大量的有毒氣體和濃煙,對環(huán)境造成危害并威脅生命財產安全。因此要控制絕緣材料的吸水量。
蒙脫土又名膠嶺石、微晶高嶺石，是一種硅酸鹽的天然礦物質粘土，為膨潤土礦的主要成分。蒙脫土具有層狀結構，層間有可交換的陽離子如Na+等，通過離子交換反應，插層劑有機陽離子能嵌入蒙脫土片層問，使層間距離增大，并使蒙脫土由親水性轉變?yōu)橛H油性，在剪切力作用下熔融聚合物插入蒙脫土層間使其剝離成納米厚的片層分散到聚合物基體中，可以降低熱釋放速率，而且成炭性好，同時和其他阻燃劑有協(xié)同作用。
在氫氧化物作為主要阻燃填料的基礎上，可以增加其他阻燃劑提高阻燃性能，如加入紅磷、有機硅化合物可以大大提高氧指數(shù)。氫氧化物和蒙脫土、滑石類礦物復配，可以提高燃燒時的成炭性。
填料的加入不僅可以降低成本，而且可以改善制品力學性能、加工性能或其他性能。電纜中使用的填料大多數(shù)為礦物性填料，其中數(shù)量大的就是碳酸鈣，這幾乎是聚氯乙烯電纜料中的成分之一。隨著人們安全意識的提高，對電纜阻燃要求也就越來越高，但碳酸鈣不阻燃，所以人們也就需要研究更多的具有阻燃型的填料。
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