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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。
聚丙烯(PP)具有、易成型加工、耐化学腐蚀性好、综合力学性能优良及等优点,被广泛应用于化工、建筑、家电、包装、汽车等领域但由于纯PP树脂极限氧指数(LOI)低只有17%左右,本身易燃,燃烧时发热量大,燃烧速度快,并易产生熔滴,从而限制了其应用,因此对其阻燃化研究就显得尤为重要。
MMT本身具有无机物的刚性、热稳定性、尺寸稳定性等优点,有机改性的MMT(O-MMT)则能同时改善材料的阻燃性能力学性能及热稳定性能,且材料的阻隔性能及耐候性、耐油性均有所提高%3。将常规阻燃剂与纳米有机蒙脱土(O-MMT)和聚合物组成三元纳米复合材料,发现仅将少量纳米层状MMT加人到聚合物中即可降低聚合物的可燃性。研究还表明,使用了界面相容剂的O-MMT协局MH阻燃PP体系,其力学性能、阻燃性和耐热性都有了显著提高!
当复合聚烯烃材料用作绝缘料时,其介电性能是重要的参数之一,而其吸水性则会影响介电性能及长期使用稳定性。当聚合物的单体是亲水性的极性单体,或带有鞍酸盐基团时,吸水性会更强从而导致材料电阻率降低,绝缘性能变差,甚至绝缘层被击穿导致漏电,并且存在终引燃电缆材料发生火灾的风险。大多数电缆材料用聚合物可燃.有的在燃烧时会产生大量的有毒气体和浓烟,对环境造成危害并威胁生命财产安全。因此要控制绝缘材料的吸水量。
矿石法的无机阻燃剂因为是通过粉碎、研磨等方法得到、颗粒大小、表面均匀度都比化学法得到的材料差,大量添加会造成机械性能下降,因此多作为辅助阻燃剂使用,此时就要更多发挥其协效作用。蒙脱石和氢氧化物、含磷化合物等具有协效作用。硅酸盐是一种良好的成炭剂,和多种阻燃剂之间有协效作用。
这种纳米结构和形态特性不同于其他二维、三维无机纳米粒子,从而赋予聚合物/蒙脱石复合材料以一些的机械性能,热性能,功能性能和其他的物理性能。已有的实践结果表明聚合物/蒙脱石纳米复合材料,机械性能明显提高,例如拉伸强度,弯曲强度提高20-50%,模量提高1-2倍;摩擦系数,耐磨性提高1倍。热变形温度,结晶聚合物(如PA)提高80-90℃,非结晶聚合物提高10-30℃;热膨胀系数减少约40%,材料的吸湿速度降低50%,尺寸稳定性提高提高2-5倍;水蒸气、O2、CO2紫外光透过率降低到1/2至1/5;热释放速度明显延缓,阻燃性显著提高,熔融流动性增加,成型收缩率降低,加工性能改善;复合材料的比重与单一聚合物相近,比常规无机填料改性的聚合物比重降低20-30%。材料的透光性也有不同程度的提高。因此聚合物/蒙脱石纳米复合材料成为新一代高阻隔性包装材料,高强度轻量化工程材料,高阻燃绝缘电器材料和抗疲劳弹性体材料。
浙江丰虹从事膨润土(蒙脱石)行业已有四十余年。前身浙江丰虹粘土化工有限公司,2008年12月成立浙江丰虹新材料股份有限公司,公司 “丰虹”“华特”双品牌运作,是一家生产纳米蒙脱土、有机(水性)膨润土、硅酸镁锂、多彩保护胶、聚酰胺蜡粉(蜡浆)、水滑石、涂料增稠剂、分散剂、消泡剂、抗菌助剂等产品的高技术研发、规模化系列生产、内外销并重于一体的生产经营实体。产品广泛应用于涂料油墨、聚合物PP、PE等、石油钻井勘探、农化日化、胶黏剂等更多领域。
公司分别在浙江省安吉县、辽宁省建平县建有两大膨润土、蒙脱石生产基地,下辖浙江华特新材料有限公司、安吉丰虹蒙脱土材料有限公司、浙江顺孚粘土化工有限公司、建平华特北方化工有限公司、杭州精益化工有限公司、安吉丰虹环境科技有限公司、浙江丰虹生物科技有限公司等企业。公司占地面积50多万平方米,生产经营建筑面积8万平方米,形成了年产有机膨润土5万吨、无机系列膨润土(蒙脱石)20万吨的生产能力。此外,2021年6月丰虹再投资新项目,浙江丰彩新材料有限公司正式签约入园。新项目的投资有利扩充了丰虹的服务领域。
丰虹是国家高新技术企业、浙江省膨润土实验(中试)基地、中国非矿协会膨润土的理事长单位、中国涂料工业协会常务理事单位,拥有省级企业研究院、浙江省博士后工作站、院士工作站等, 2019年获得工信部批专精特新小巨人企业称号,2020年获得单项示范企业称号,并且正式启动IPO进程。与中科院宁波材料所、浙江大学、华南理工大学、山东科技大学等科研院校建立了联合实验室,并进行产品联合研发。丰虹是《膨润土》、《有机膨润土》国家标准、《涂料用增稠流变剂⸺膨润土》行业标准以及《易分散有机膨润土》浙江制造标准的负责起草单位。开发了新产品2项,负责承担国家火炬计划和科技型中小企业创新基金各1项,先后荣获石化总公司(部级)科技进步二等奖,浙江省科技进步一等奖、三等奖和国家科技进步二等奖。“丰虹”商标被认定为中国商标、浙江省商标,“丰虹”产品被认定为浙江省产品。
为顺应国家环保大战略,丰虹顺势而为,适时推出适用于水性、无溶剂、高固含涂料体系的环保涂料流变助剂,包括水性膨润土、新型有机膨润土、锂皂石保护胶以及水性聚酰胺蜡和溶剂型聚酰胺蜡产品,进一步扩充了丰虹的产品体系和服务领域。2021年4月,丰虹子公司年产20000吨硅酸盐功能材料二期项目已投产,丰虹旗下产品线将进一步扩充。为此,丰虹正全国各区域招募合作伙伴共谋发展。