煤系改性煅烧高岭土在PVC电缆料中的应用

煤系改性煅烧高岭土在PVC电缆料中的应用

发布人：琚丰公司浏览1756次发布时间：2008年7月31日打印本页

煤系煅烧高岭土是由煤系高岭岩经粉碎、超细、一定温度煅烧而成的，再经表面改性后可做为功能性填料用于塑料、橡胶、涂料等高分子行业中。由于用于PVC电缆料的聚氯乙烯树脂的体积电阻率不高，加之增塑剂等助剂的加入量较大，以及其它化学元素存在的影响等因素，都会使其体积电阻率有较明显的下降。为了弥补和提高PVC电缆料的体积电阻率，需要加入一定量的改性煅烧高岭土来解决其问题，以达到国家标准的要求，使煤系改性煅烧高岭土能以功能原料应用于PVC电料中。

煤系煅烧高岭土是由煤系高岭岩经过粉碎、超细、煅烧工序加工而成的。高岭岩的主要矿物是高岭石，含量高的可达到95%以上。为隐晶、微晶和土状致密集合体，晶体结构是由Si-O四面体和Ai-（O，OH）八面体片状组成。常见的次要矿物有伊利石、蒙脱石、石英、云母、黄铁矿、褐铁矿等。经煅烧后的高岭土化学成份一般为（%）：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;烧失量，0.20；含量：99.86。白度88%以上（煅烧条件不同白度则不同），堆密度减小，比表面积增加，电阻率明显增加。

一般电线电缆用的聚氯乙烯树脂，机械物理性能较好，电性能优良，耐化学性、耐光性、耐寒性好。其柔软性可通过增塑剂的含量来调整，因此，PVC电缆料是电线电缆理想的包覆材料。PVC电缆料是以PVC树脂为主要基料，填加增塑剂、稳定剂、润滑剂、改性煅烧高岭土，着色剂等，经过混合，双螺杆造粒等工艺加工制成。

PVC电缆料的型号比较多，在高电性能绝缘级电缆料中均要加入一定量的改性煅烧高岭土，以提高电缆料的体积电阻率。其所用的PVC树脂应选用优等品，杂质和“鱼眼”应少。选用增塑

剂时，一般从增塑剂的相容性、效率、持久性、加工性和经济性等诸多方面综合考虑确定。例如：DOP虽然综合性能比较好，但单独使用也难以满足高电性能电缆料的要求。所以在树脂和其它助剂的选择中要着重考虑电缆料的综合性和其特殊性。煤系改性煅烧高岭土在PVC高压电缆料中的加入量一般在6—12份左右。

105℃绝缘级电缆料按国家标准，要求导线芯最高允许温度为105℃，在工作温度95℃时体积电阻率不小于5×108Ω·m，20℃体积电阻率应大于1×1012Ω·m。试验结果见表1。

表1

从表中的数据可以看出，其试验结果全部达到了国家标准要求。煤系改性煅烧高岭土之所以能在PVC电缆料中起到提高体积电阻率的功能效果，主要是高岭岩的选择、煅烧条件及表面改性起到的效果。高岭岩应选择高岭石含量较高，铁、钛、固定碳等杂质含量低的矿石来进行粉碎、超细、煅烧和表面改性。煅烧过程应采用中温进行煅烧，控制好氧化还原气氛。当高岭岩的煅烧温

度高于925℃时矿石的晶体结构开始发生相变，在950℃时的电阻率大幅度降低，并且其表面活性及比表面积均有下降，使其补强性能等也有所下降，所以高岭岩的煅烧温度是十分关键的。

煤系煅烧高岭土的表面改性也是生产PVC电缆料的一个重要环节。因为煅烧高岭土的分散性和与PVC树脂等有机材料的交联性都直接关系到PVC电缆料体积电阻率等方面的质量问题，而且给中温煅烧的高岭土，其表面活性好，比表面积大，表面能高，物料易产生团聚。所以一定要进行表面改性，用表面改性方法解决以上问题。在表面改性过程中，改性剂是以滴加或雾化的方式加入，很容易出现假结等其它现象，因而应考虑打散分级的问题，只有这样才能生产出较高质量的电缆料用煤系改性煅烧高岭土，使改性煅烧高岭土起到提高PVC电缆料体积电阻率的最佳点。

在PVC电缆料的配料过程中，除改性煅烧高岭土以外，原料的选择也应进行综合考虑。因为树脂、增塑剂、稳定剂的质量和性能不十分相同，特别是所起到的作用应认真分选后采用。如增塑剂的选择应特别注意，应考虑选择电绝缘性比较好的增塑剂，也可考虑采用两种以上的增塑剂复配使用。不然会影响到PVC电缆料的产品质量。

煤系高岭岩经粉碎、超细、煅烧和表面改性后，用于PVC电缆料中完全可以起到提高体积电阻率等方面的效果。只要把握好选矿、煅烧、表面改性等主要环节，就可以生产出合格的改性煅烧高岭土及PVC电缆料。