改性煤系煅燒高嶺土已廣泛應(yīng)用于造紙涂料、橡膠、塑料等行業(yè)，主要作為白色顏料或填充料。在電纜料中很少開發(fā)使用，主要原因：一是在電纜料中的用量相對(duì)較小，一般的電纜廠每月用量30~50t，和造紙廠相比用量太少。二是技術(shù)復(fù)雜加工難度大，不僅要控制好煅燒溫度，保證較大的空隙率，還要改性處理。但是用在電纜中的改性煅燒高嶺土價(jià)格高，4300元/t 左右，而用在造紙涂料中的價(jià)格只有2000 元/t左右，兩者相差一半以上。
現(xiàn)高嶺土電纜料中大多添加的是廣西的陶土。雪納公司在不同煅燒溫度、不同含鐵量、不同改性劑實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在合適的煅燒溫度條件下，經(jīng)過表面處理的煤系煅燒高嶺土，用在電纜中，能有效提高電纜的絕緣性。
高嶺土經(jīng)適當(dāng)溫度煅燒后有極高的電阻率，主要是因?yàn)槠淇障堵蚀?，比表面積大，表面活性高。不同煅燒溫度的高嶺土空隙率不一樣，空隙率對(duì)電纜的電性能影響很大，空隙對(duì)電纜材料中一些較活潑的有害成份有一定的吸附作用，提高電纜絕緣性；煅燒高嶺土表面改性的目的是改變煅燒高嶺土粉體表面性能，改善煅燒高嶺土與有機(jī)高分子材料的結(jié)合性，提高其在高分子材料中的分散性，增強(qiáng)制品的性能，使有機(jī)高分子材料- 改性劑- 煅燒高嶺土之間產(chǎn)生良好的結(jié)合界面，使煅燒高嶺土在電纜中能均勻分散，起到更好的橋梁作用。所以，合適改性劑的使用也很關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)原料準(zhǔn)備：手選高嶺土礦石→顎式破碎→干法除鐵→磨粉→研磨→干燥→打散→煅燒→打散分級(jí)。
1 煅燒高嶺土改性實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 800℃煅燒高嶺土，1000℃煅燒高嶺土，含鐵0.65% 的800℃煅燒高嶺土，含鐵0.75% 的800℃煅燒高嶺土（細(xì)度均為3000 目）。改性劑：南京曙光硅烷、鈦酸酯 。
1.2 主要設(shè)備 500L高速混合機(jī)，張家港沙通塑機(jī)廠。
1.3 樣品制備 取煅燒高嶺土75kg 加入高速混合機(jī)，高速攪拌物料，當(dāng)其溫度上升到95℃時(shí)，加入改性劑（硅烷0.3kg 和鈦酸酯0.6kg），繼續(xù)高速攪拌物料，當(dāng)其溫度上升到135℃時(shí)，改為低速攪拌5min，放料。
1.4 樣品檢測(cè) 吸油值45g/100g，活化指數(shù)98。
2 電纜母粒料實(shí)驗(yàn)
2.1 原料 齊魯石化PVC 100 份，改性高嶺土8 份，各種助劑45 份。
2.2 主要設(shè)備 高速混合機(jī) SHR-500L，張家港沙通塑機(jī)廠；雙螺桿擠出機(jī)，南京橡塑機(jī)械廠。
2.3 樣品制備 將各種原料加入高速混合機(jī)攪拌混合，當(dāng)混合料升溫到115℃時(shí)，放料并加入雙螺桿擠出機(jī)，生產(chǎn)電纜母粒料。
3 電纜廠家應(yīng)用情況
不同煅燒溫度和不同含鐵量的改性煅燒高嶺土生產(chǎn)的電纜料，在江蘇徐州銅山電纜廠使用，表面光潔度好，但電性能有很大差別。各種性能檢測(cè)結(jié)果見表1~4。
4 陶土和改性煤系煅燒高嶺土對(duì)比
陶土，廣西產(chǎn)。白度85%，含鐵0.67%，細(xì)度2000目左右，沉降體積28ml/100g。該陶土生產(chǎn)的電纜的性能，見表5。
改性煤系煅燒高嶺土，安徽雪納公司生產(chǎn)，白度87%，含鐵0.65% ，細(xì)度3000 目，沉降體積28ml/100g。其生產(chǎn)的電纜性能，見表3。
通過表3 和表5 對(duì)比可以看出，改性煤系煅燒高嶺土和陶土，在電纜中使用效果沒有太大的區(qū)別。
5 結(jié)果和討論
5.1 煅燒溫度的控制
煅燒溫度選擇800℃，是因?yàn)榇藴囟褥褵母邘X土具有較強(qiáng)活性，空隙率大。若大于這個(gè)溫度時(shí)，會(huì)有莫來石相產(chǎn)生，降低其活性；低于這個(gè)溫度時(shí)，高嶺土的結(jié)晶水不能完全釋放，活性也差。煤系高嶺土在530℃和740℃有兩個(gè)吸熱峰，在該溫度段高嶺土失去結(jié)晶水，分子之間形成空隙；溫度在980℃左右時(shí)會(huì)產(chǎn)生相變。從沉降體積可明顯看出，3000 目的1000℃煅燒高嶺土沉降體積只有23ml/100g，而3000 目800℃煅燒高嶺土沉降體積是25ml/100g，說明800℃煅燒高嶺土的空隙率大。
5.2 含鐵量的要求
含鐵高低，一是影響煅燒的白度，二對(duì)電纜的絕緣性有影響，但影響不大。因?yàn)殪褵邘X土中的鐵多以三氧化二鐵形式存在，對(duì)電纜的電性能影響很小。含鐵量最好控制在0.65% 左右。
5.3 改性劑的選擇
改性劑要既能符合高分子的要求，又要適合高嶺土的表面要求，才能使兩者結(jié)合得更好，提高電纜料的性能。改性劑種類根據(jù)不同的高分子材料來決定，不同高分子的官能團(tuán)不一樣，改性劑要和高分子官能團(tuán)有很好的結(jié)合條件才能使高嶺土和高分子能有效地結(jié)合，從而保證不改變高分子的特性。
5.4 改性溫度的控制
改性溫度，一是要能使改性劑充分包覆在煅燒高嶺土表面，二是不能破壞其結(jié)構(gòu)。
6 結(jié)論
1. 改性煤系煅燒高嶺土在電纜中的絕緣作用是由其活性、空隙率大小決定的。合適溫度煅燒的高嶺土經(jīng)過表面處理后加入電纜料中，能有效提高其絕緣性，并和用廣西陶土生產(chǎn)的電纜的性能相當(dāng)。
2. 不同煅燒溫度的改性高嶺土生產(chǎn)的電纜料，其強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性基本相同，所不同的是電性能。說明不同煅燒溫度的改性高嶺土的空隙率差別很大，空隙率直接影響的是電性能。
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