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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,環境友好,容易實現工業化生產。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,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。
MMT本身具有無機物的剛性、熱穩定性、尺寸穩定性等優點,有機改性的MMT(O-MMT)則能同時改善材料的阻燃性能力學性能及熱穩定性能,且材料的阻隔性能及耐候性、耐油性均有所提高%3。將常規阻燃劑與納米有機蒙脫土(O-MMT)和聚合物組成三元納米復合材料,發現僅將少量納米層狀MMT加人到聚合物中即可降低聚合物的可燃性。研究還表明,使用了界面相容劑的O-MMT協局MH阻燃PP體系,其力學性能、阻燃性和耐熱性都有了顯著提高!
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之一,而其吸水性則會影響介電性能及長期使用穩定性。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生火災的風險。大多數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。
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為礦物性填料,其中數量大的就是碳酸鈣,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。
納米蒙脫土系蒙皂石粘土(包括鈣基、鈉基、鈉-鈣基、鎂基蒙粘土)經剝片分散、提純改型、超細分級、特殊有機復合而成,平均晶片厚度小于25nm,蒙脫石含量大于95%。具有良好的分散性能,可以廣泛應用高分子材料行業作為納米聚合物高分子材料的添加劑,提高抗沖擊、抗疲勞、尺寸穩定性及氣體阻隔性能等,從而起到增強聚合物綜合物理性能的作用,同時改善物料加工性能。在聚合物中的應用可以在聚合物時添加,也可以在熔融時共混添加(通常采用螺桿共混)。
蒙脫土主要成分蒙脫石,是由兩層Si—O四面體和一層Al-O八面體,組成的層狀硅酸鹽晶體,層內含有陽離子主要是鈉離子,鎂離子,鈣離子,其次有鉀離子,鋰離子等。蒙脫土的納米有機改性目的是為了:將層內親水層轉變為疏水層,從而使高聚物與蒙脫土有更好的界面相容性。
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