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| 煅燒高嶺土在PVC電纜行業(yè)中的應(yīng)用 |
| 2013-07-16 |
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煅燒高嶺土是由煤系高嶺巖經(jīng)粉碎、超細(xì)、一定溫度煅燒而成的，再經(jīng)表面改性后可做為功能性填料用于塑料、橡膠、涂料等高分子行業(yè)中。由于用于PVC電纜料的聚氯乙烯樹脂的體積電阻率不高，加之增塑劑等助劑的加入量較大，以及其它化學(xué)元素存在的影響等因素，都會使其體積電阻率有較明顯的下降。為了彌補(bǔ)和提高PVC電纜料的體積電阻率，需要加入一定量的改性煅燒高嶺土來解決其問題，以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，使煤系改性煅燒高嶺土能以功能原料應(yīng)用于PVC電料中。
煤系煅燒高嶺土是由煤系高嶺巖經(jīng)過粉碎、超細(xì)、煅燒工序加工而成的。高嶺巖的主要礦物是高嶺石，含量高的可達(dá)到95%以上。為隱晶、微晶和土狀致密集合體，晶體結(jié)構(gòu)是由Si-O四面體和Ai-（O，OH）八面體片狀組成。常見的次要礦物有伊利石、蒙脫石、石英、云母、黃鐵礦、褐鐵礦等。經(jīng)煅燒后的高嶺土化學(xué)成份一般為（%）：SiO2,53.01; Al2O3,44.60；Fe2O3,0.45; TiO2,0.74; MnO2,0.01; CaO,0.41; MgO,0.10; P2O5,0.08; K2O,0.10; Na2O,0.08;燒失量，0.20；含量：99.86。白度90%以上（煅燒條件不同白度則不同），堆密度減小，比表面積增加，電阻率明顯增加。
一般電線電纜用的聚氯乙烯樹脂，機(jī)械物理性能較好，電性能優(yōu)良，耐化學(xué)性、耐光性、耐寒性好。其柔軟性可通過增塑劑的含量來調(diào)整，因此，PVC電纜料是電線電纜理想的包覆材料。PVC電纜料是以PVC樹脂為主要基料，填加增塑劑、穩(wěn)定劑、潤滑劑、改性煅燒高嶺土，著色劑等，經(jīng)過混合，雙螺桿造粒等工藝加工制成。
PVC電纜料的型號比較多，在高電性能絕緣級電纜料中均要加入一定量的改性煅燒高嶺土，以提高電纜料的體積電阻率。其所用的PVC樹脂應(yīng)選用優(yōu)等品，雜質(zhì)和“魚眼”應(yīng)少。選用增塑劑時(shí)，一般從增塑劑的相容性、效率、持久性、加工性和經(jīng)濟(jì)性等諸多方面綜合考慮確定。例如：DOP雖然綜合性能比較好，但單獨(dú)使用也難以滿足高電性能電纜料的要求。所以在樹脂和其它助劑的選擇中要著重考慮電纜料的綜合性和其特殊性。煤系改性煅燒高嶺土在PVC高壓電纜料中的加入量一般在6—12份左右。
煤系改性煅燒高嶺土之所以能在PVC電纜料中起到提高體積電阻率的功能效果，主要是高嶺巖的選擇、煅燒條件及表面改性起到的效果。高嶺巖應(yīng)選擇高嶺石含量較高，鐵、鈦、固定碳等雜質(zhì)含量低的礦石來進(jìn)行粉碎、超細(xì)、煅燒和表面改性。煅燒過程應(yīng)采用中溫進(jìn)行煅燒，控制好氧化還原氣氛。當(dāng)高嶺巖的煅燒溫度高于925℃時(shí)礦石的晶體結(jié)構(gòu)開始發(fā)生相變，在950℃時(shí)的電阻率大幅度降低，并且其表面活性及比表面積均有下降，使其補(bǔ)強(qiáng)性能等也有所下降，所以高嶺巖的煅燒溫度是十分關(guān)鍵的。
煤系煅燒高嶺土的表面改性也是生產(chǎn)PVC電纜料的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因?yàn)殪褵邘X土的分散性和與PVC樹脂等有機(jī)材料的交聯(lián)性都直接關(guān)系到PVC電纜料體積電阻率等方面的質(zhì)量問題，而且給中溫煅燒的高嶺土，其表面活性好，比表面積大，表面能高，物料易產(chǎn)生團(tuán)聚。所以一定要進(jìn)行表面改性，用表面改性方法解決以上問題。在表面改性過程中，改性劑是以滴加或霧化的方式加入，很容易出現(xiàn)假結(jié)等其它現(xiàn)象，因而應(yīng)考慮打散分級的問題，只有這樣才能生產(chǎn)出較高質(zhì)量的電纜料用煤系改性煅燒高嶺土，使改性煅燒高嶺土起到提高PVC電纜料體積電阻率的最佳點(diǎn)。
在PVC電纜料的配料過程中，除改性煅燒高嶺土以外，原料的選擇也應(yīng)進(jìn)行綜合考慮。因?yàn)闃渲�、增塑劑、穩(wěn)定劑的質(zhì)量和性能不十分相同，特別是所起到的作用應(yīng)認(rèn)真分選后采用。如增塑劑的選擇應(yīng)特別注意，應(yīng)考慮選擇電絕緣性比較好的增塑劑，也可考慮采用兩種以上的增塑劑復(fù)配使用。不然會影響到PVC電纜料的產(chǎn)品質(zhì)量。
煤系高嶺巖經(jīng)粉碎、超細(xì)、煅燒和表面改性后，用于PVC電纜料中完全可以起到提高體積電阻率等方面的效果。只要把握好選礦、煅燒、表面改性等主要環(huán)節(jié)，就可以生產(chǎn)出合格的改性煅燒高嶺土及PVC電纜料。
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