发布时间：2020.06.07 新闻来源：广东力缆实业有限公司 浏览次数：

层状硅酸盐矿物资料是指滑石、云母、叶蜡石、高岭土、膨润土（蒙脱土）、蛭石、蛇纹石等黏土类矿物。这类矿物的特性是具有“天然”的纳米结构，这也是当今复合资料范畴的一个热门范畴。尤其是纳米蒙脱土的呈现，愈加使纳米黏土的制备有了日新月异的开展。这一方面，日本走在的国际前列，1987年丰田公司中心研讨所的研讨小组报导了PLS型尼龙6/硅酸盐纳米复合资料，紧接着他们又制备出了聚酰亚胺/蒙脱土的复合资料，这极大地招引了资料科学家的重视。 然后，国际许多科研单位都对蒙脱土基的纳米层状硅酸盐矿物投入了许多的精力，也取得了必定的效果。

比方南边黏土公司、Nanocor以及国内的丰虹是当时蒙脱土的首要出产商；而改性大厂也推出的许多的纳米层状硅酸盐矿藏物聚合物复合资料。2005年下半年，Nanocor公司有了全新战略合作伙伴：台湾尼洛奈米复合资料有限公司，该公司的特别之处在于：它是国际上第一家专门为出产蒙脱土/纳米尼龙6立的公司。其产品相关于传统的尼龙产品具有如下特色： 表1 纳米尼龙的功能及运用范畴 纳米尼龙6相关于一般尼龙6的功能 工程的运用 热变形温度：可达150度 耐热零组件 刚性上升：50～100% 较挺、较薄产品 吸湿性下降：40% 高尺度安稳性组件 热胀大系数下降：50% 高尺度安稳性组件 阻气性进步：4倍 高阻气性包装、容器 耐化性，耐磨，阻燃性进步，结晶速率进步 阻燃性电子零部件 结晶速率进步 增加射出成型产品产能 功能性增加量：比玻纤增强轻9%，比其他矿物资料填充的轻16% 轻量化运送零部件 可是在国内，蒙脱土为代表的纳米层状硅酸盐的商场推行并不尽善尽美。这儿面包含着许多的原因，究其首要原因在于改性厂家不把握纳米层状硅酸盐的制备技能，忧虑商场推行后，出产的纳米复合资料或许代替现有的产品品种，推行进程是替别人做嫁衣。因而纳米蒙脱土的推行现在依托出产商和经销商，如丰虹、北京怡蔚（Nanocor公司我国署理）等企业进行推行。 归纳现在的运用来看，尼龙和电缆职业是纳米蒙脱土，仅有的两个相对有竞争力的范畴。以下本文将探求纳米层状硅酸盐，能够为无卤阻燃电缆料供给的功能。 纳米层状硅酸盐矿物可认为无卤阻燃电线电缆供给的功能 当然要说明的是，当时的层状硅酸盐能够做成纳米资料的并不多，当时也仅有纳米蒙脱土有了必定的商场，其他范畴还处于开发初期。 那么在电缆职业这个商场，尤其是无卤阻燃电缆职业能够承受要比氢氧化镁（MDH）、氢氧化铝（ATH）等贵重的多的纳米蒙脱土（MMT），必定有着其深入的原因。 无卤阻燃电缆职业运用纳米蒙脱土（MMT）的原因首要有如下意图： MMT的呈现从某种意义，是处理低烟无卤阻燃电缆料的阻燃、加工、力学功能难以平衡的问题的一个处理途径。 它借以消除滴落和促进安稳炭层的构成而进步产品的UL等级。Sud-Chemie的纳米粘土Nanofil SE 3000现已在EVA/PE共混物中得到了商业化运用，以供给电线电缆涂层的无卤阻燃性。增加量为3%-5%时，资料的阻燃功能现已很好，ATH和氢氧化镁的用量能够从65%下降到52%。一起制品的力学功能的和外表功能得以进步，挤出速率进步。 图1: 法国Nexans公司的含有MMT的电缆护套 图2: MMT以消除滴落和促进安稳炭层的构成而进步产品的UL等级。

 

 

Sud-Chemie的纳米MMT填充的聚烯烃电缆护套，右面的不滴落，左边未填充纳米MMT的试样滴落 可是作为工业化的电缆料，抗张强度、延伸率、低温曲挠或冷弯、硬度及阻燃性都是必需的物理方针，关于溴化物阻燃的聚合物，这些功能的确保并不是要害，但关于无卤阻燃电缆料物，尽管化学功能、烟密度、熔滴问题都具有满意的优越性，但这些物理功能则每一项方针都有或许成为产品推向商场的门槛而难以跨过。 表2? 无卤阻燃电缆料的功能要求 尽管纳米层状硅酸盐能够运用热开释速率（HRR）数值由于纳米效应而下降50%以上，的阻燃效果适当有限，远不能满意现代有用意义上的阻燃功能方针，如氧指数（LOT）等。因而，纳米层状硅酸盐与阻燃剂运用是其运用于无卤阻燃电缆的根本方向。 在无卤阻燃电缆料范畴，比方滑石粉、云母、高岭土等其他层状硅酸盐的运用收到的很大的约束，要害在于，一般的层状硅酸盐在无卤电缆的高填充的系统下，将无法起到对系统有利的效果。大颗粒会让本来就由于高填充而导致大起伏下降的力学功能而落井下石。 可是，这并不代表在这个范畴，就只有MMT能够一搏，而其他的层状硅酸盐即便由于具有和MMT十分相似乃至同属一族的矿物也没时机。 能否运用与无卤阻燃电缆范畴，要害取决于两个要素： 这两个要害要素从内涵实质而言，其实归于一个。粒度不细有两个坏处，一则不会改进无卤阻燃系统的力学功能，二则无法起到相应的阻燃效果。比方一般的滑石粉是不具有协从阻燃效果的，可是假如将滑石破坏至亚纳米级则可具有必定的协从阻燃效果。 无机阻燃剂纳米化的效果 当然，将无机阻燃剂（特别是MDH）纳米化也是一个尽力的方向。现在，国内的北京化工大学正在这方面做相关的研讨。选用化学合成办法（超重力法）制备。其本钱大概在5000元以上，本钱高于现在商场上的MDH的价格。大连富美达、宜兴市助剂化工厂也有出产，其方针如下： 表3 纳米氢氧化镁的根本方针 注：上表为纳米氢氧化镁职业标准会上，国内纳米MDH企业达到的职业部分方针，其间待定部分指未确定部分。
 可是将MDH纳米化后，并不能从实质上改动MDH填充量高才能有阻燃效果的状况： 表4　不同细度的MDH的阻燃效果比较（氧指数法，EPDM） 跟着填充用量的增加，粒径关于资料氧指数的影响则不显着。在粉体平等用量的条件下，不同粒径的氢氧化镁受热分化所开释出的水重量是相同的，从这点看，氧指数改变不大是能够了解的。纳米化的MDH的意图，就不能以进步阻燃功率或许阻燃效果为意图，而是以进步功能为方针。可是，纳米化MDH，终究对系统的力学功能进步有多大呢？这儿面有两个考虑方面： 关于第二点，现在还没有太多的经历供参阅。从纳米MDH的电镜相片来看，其厚度大概在50～80个纳米左右，其直径在100纳米左右。其径厚比大概在2：1左右。那么纳米的MDH现已不具有真实的片状结构的优越性，径厚比过低。在微观视点，尤其是在纳米视点而言，决议对系统力学功能的增强，同其尺度和形状有很亲近的联系。纤维状、片状、完好球状都各自有其力学功能杰出的范畴。在微观范畴，很或许关于系统是否有特别的效果，现已与是何种物质没有太多联系，反而与其形状和散布状况有着亲近的联系。而无定型形状对系统功能的进步起伏多大，还没有太多详细的数据供参阅。 从上图来看，纳米MDH的微观形状关于无卤阻燃电缆的增强效果有多少，还需要经过实践来进行查验。纳米ATH的状况也相似与纳米MDH，在此就不过多叙说。 纳米高岭土在无卤阻燃电线电缆的运用现状 枣庄三兴高新资料有限公司所开发纳米黏土产品：纳米高岭土，也在电缆职业有推行。在无卤阻燃电缆中，则起到如下效果： a.作为一种补强、阻燃增加剂运用，运用数量20-40phr。
 b.纳米高岭土合作水合金属氧化物运用，在增加纳米高岭土后，能够必定程度进步无卤料的阻燃效果，并可大起伏进步力学功能（10-25%）。
 c.纳米高岭土具有优异的电绝缘性；挤出外表润滑、球度高；柔韧性好；运用起来对加工功能没有太大影响。

 

 关于纳米高岭土的运用，有专利CN 1850899A，就纳米高岭土的阻燃增效做了一些实验，数据如下： 表4? 纳米高岭土在EVA无卤阻燃的比照 从上表的数据而言，纳米高岭土统筹增强、协从阻燃的两层效果，能够进步系统力学功能20%以上，一起也对阻燃有着比较好的效果。那么纳米高岭土的阻燃和增强机理是怎么样的呢？依照现在学术界对此的研讨来看，促进成碳，构成阻止自由基向聚合物内部延伸的阻隔层；开释一些结构水；下降焚烧速率等来增强阻燃效果。 纳米高岭土自身具有有高绝缘功能和耐高温功能，在比方电子线、绝缘线方面有着杰出的优势。加上价格相对低价，是无卤阻燃电缆的一个杰出的挑选。 可是同纳米MMT相同，纳米高岭土的色彩尽管比MMT要好许多，可是依旧难以满意做本性、白色的要求。 机会与应战 而现在从无卤阻燃职业来看，无卤电缆料的企业数量并不多，以三角洲、爱邦、欧宝、至正、中联光电、万马、亚东等企业引领无卤阻燃电缆料的潮流。其产品的思路依旧以无机阻燃剂，合作加工、改性和其他助剂、增效剂为首要途径。就纳米层状硅酸盐而言，阻止其推行的重要要素在与性价比。贵重的价格和其所起到的效果是否合算。纳米MMT现在在商场推行进程遇到的一个重要问题便是性价比。 而关于传统的以无机阻燃剂为阻燃资料的电缆料制造商而言，相同也面临着机会与应战，未来是光亮的，商场的需求将跟着环保理念的不断进步，未来无卤阻燃电缆料的商场必定不断扩大，而国内企业的技能水平的进步，也会相应缩小与国外产品的技能距离。可是，相同一些新式的阻燃剂厂家也瞄准了这块商场，比方杭州JLS，就推出了以N-P系统为阻燃剂无卤阻燃电缆。以JLS-PNP1C胀大型阻燃剂为阻燃剂，制备出功能优秀的无卤阻燃电子线料。这或许从某种意义而言，拓荒了无卤阻燃电缆料阻燃剂挑选的又一条新路。 

 

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