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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。
经过表面改性的MH和ATH在PP基体中分散均匀颗粒大都以原级颗粒形式分散于材料中。另一个行之有效的方法是,在体系中添加蒙脱土(MMT)等阻燃协效剂,以降低金属水合物的添加量。MMT是一种纳米级层状硅酸盐,添加到聚合物中,能降低燃烧时的热释放速率增加炭层连贯性。聚合物材料中直接添加无机MMT时,由于其与聚合物基体相容性较差,制备的复合材料性能往往难以达到实际应用要求因此需对其进行改性。
加入了O-MMT的材料吸水率虽然大于未添加O-MMT的材料,但是吸水率增加并不明显,并且O-MMT添加量为35和7 phr的样品吸水率并没有明显差别。这是由于虽然MMT的层间结构松散,水分子或其他有机分子可以进人层间,造成MMT具有吸湿性,但是因为MMT片层表面存在释基,这些轻基可以和POE-g-MAH、EVM等分子链上的亲水基团通过氢键作用形成物理交联,又降低了体系的总吸水率,而且MMT本身湿容量低,所以材料吸水率并没有随着MMT的增加而明显增加。同时,体系中的MH、MMT都经氨基硅烷包覆处理,大大降低了其本身的吸水性。
蒙脱土又名胶岭石、微晶高岭石，是一种硅酸盐的天然矿物质粘土，为膨润土矿的主要成分。蒙脱土具有层状结构，层间有可交换的阳离子如Na+等，通过离子交换反应，插层剂有机阳离子能嵌入蒙脱土片层问，使层间距离增大，并使蒙脱土由亲水性转变为亲油性，在剪切力作用下熔融聚合物插入蒙脱土层间使其剥离成纳米厚的片层分散到聚合物基体中，可以降低热释放速率，而且成炭性好，同时和其他阻燃剂有协同作用。
表面改性是指用物理、化学方法对粒子表面进行处理，有目的地改变粒子表面的物理化学性质，如表面原子层结构和官能团、表面疏水性、电性、化学吸附和反应特性等。这样各种表面改性剂与颗粒表面化学反应和表面覆处理改变颗粒的表面状态，提高表面活性，从而改善或改变粉体的分散性、和高分子材料的相容性等。常用的表面改性剂有脂肪酸及其衍生物，如油酸、硬脂酸等，偶联剂，高分子材料等。表面改性的方法有干法和湿法等。干法是粉体在加工过程中，利用高速混合机，在粉体表面包裹一层改性剂。湿法表面处理是直接把表面处理剂或分散剂加入无机阻燃剂悬浮液中，进行表面处理。
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。
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