本發(fā)明屬于電纜填料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種偏高嶺土電纜絕緣填料及其制備方法。

背景技術(shù)：

我國是高嶺土資源大國，尤其廣東茂名地區(qū)有著豐富的高嶺土資源，但在高嶺土資源高效利用和新材料開發(fā)方面還亟待加強(qiáng)。

近年來，偏高嶺土作為水泥混凝土工程的新一代高活性輔助凝膠材料在國外的研究與應(yīng)用正日趨活躍；而在國內(nèi)雖然有一些研究工作，但在工程應(yīng)用卻十分少見。對(duì)于偏高嶺土的生產(chǎn)工藝技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化實(shí)施，更是鮮見報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種高嶺土電纜絕緣填料及其制備方法。該技術(shù)方案經(jīng)過適當(dāng)溫度煅燒、高效解聚分散等工藝對(duì)高嶺土資源進(jìn)行深加工，可以制備具有火山灰特性和偏高嶺土用作電纜填料，具有凝結(jié)時(shí)間短，早期強(qiáng)度高、補(bǔ)償收縮、對(duì)鋼筋無銹蝕、電阻率高等特點(diǎn)，提升高嶺土資源附加值，市場空間潛力巨大。

本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

一種偏高嶺土電纜絕緣填料，包括以下重量份的各組分：PVC樹脂90～110份，增塑劑45～55份，穩(wěn)定劑5～7份，偏高嶺土6～10份。

優(yōu)選的，所述偏高嶺土由以下步驟制備得到：

1)制備固含量為60～70％的高嶺土濾餅，所述高嶺土濾餅中粒徑在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述高嶺土濾餅中高嶺土顆粒的85wt％以上；

2)將步驟1)得到的高嶺土濾餅在-200pa～-100pa微負(fù)壓條件下閃蒸、干燥，得到含水率在2.5％以下的高嶺土干粉；

3)對(duì)步驟2)得到的高嶺土干粉進(jìn)行煅燒，煅燒溫度為700～900℃，煅燒時(shí)間為1.0～2.0小時(shí)，得到熱活化高嶺土；

4)將步驟3)所得到的所述熱活化高嶺土進(jìn)行解聚，消除高溫煅燒時(shí)產(chǎn)生的燒結(jié)團(tuán)聚的結(jié)塊，得到偏高嶺土。

更優(yōu)選的，步驟1)中，所述的高嶺土濾餅的制備方法為：將固含量為10～15％的高嶺土礦漿進(jìn)行分級(jí)與沉降，使所述高嶺土礦漿中粒徑在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述高嶺土礦漿中高嶺土顆粒的85wt％以上，再將高嶺土礦漿濃縮至固含量為20～25％，將濃縮后的高嶺土礦漿壓濾，得到所述固含量為60～70％的高嶺土濾餅。

更優(yōu)選的，步驟3)中，所述煅燒溫度為750～880℃，煅燒時(shí)間為75min～100min。

進(jìn)一步的，所述偏高嶺土由以下步驟制備得到：

1)制備固含量為62～68％的高嶺土濾餅，所述高嶺土濾餅中粒徑在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述高嶺土濾餅中高嶺土顆粒的90wt～95wt％；

2)將步驟1)得到的高嶺土濾餅在-200pa～-100pa微負(fù)壓條件下閃蒸、干燥，得到含水率在2.0％以下的高嶺土干粉；

3)以天然氣或液化石油氣作為燃燒介質(zhì)煅燒步驟2)所得到的高嶺土干粉，煅燒溫度為700～900℃，煅燒時(shí)間為1.5～2小時(shí)，得到熱活化高嶺土；

4)將步驟3)得到的所述熱活化高嶺土進(jìn)行解聚，在解聚過程中添加硼酸酯偶聯(lián)劑，消除高溫煅燒時(shí)的產(chǎn)生的燒結(jié)團(tuán)聚結(jié)塊并增加高嶺土粉末表面活性，得到偏高嶺土，其中，所述硼酸酯偶聯(lián)劑的用量與所述熱偏高嶺土的重量百分比為1.5～2.5％。

更進(jìn)一步的，所述步驟1)中的所述高嶺土濾餅的制備方法為：將固含量為10～15％的高嶺土礦漿進(jìn)行分級(jí)與沉降，使所述高嶺土礦漿中粒徑在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述高嶺土礦漿中高嶺土顆粒的85wt％以上，再以質(zhì)量百分含量為98％的濃硫酸調(diào)節(jié)所述高嶺土礦漿的pH至2.0～3.0，添加所述高嶺土礦漿固含量5wt～8wt‰的連二亞硫酸鈉攪拌漂白，控制白度在85％以上，再將高嶺土礦漿濃縮至固含量為20～25％，將濃縮后的高嶺土礦漿壓濾，得到固含量為55～60％的濾餅，將所述濾餅、所述濾餅4wt～5wt‰的六偏磷酸鈉、質(zhì)量百分含量為10％的聚丙烯酸鈉溶液混合，其中所述聚丙烯酸鈉溶液中聚丙烯酸鈉與所述濾餅的重量百分比為2～3‰，并以質(zhì)量百分含量為40％的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH至6.0后攪拌化漿，化漿后經(jīng)過研磨、剝片，使所述濾餅化漿后的礦漿中粒徑在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述濾餅化漿后的礦漿中高嶺土顆粒的90wt～95wt％，再將經(jīng)過研磨、剝片的礦漿壓濾至固含量為64～67％，得到高嶺土濾餅。

優(yōu)選的，所述步驟3)中的所述煅燒溫度為840～860℃，煅燒時(shí)間為75min～100min。

優(yōu)選的，所述步驟4)中的在解聚過程中添加的硼酸酯偶聯(lián)劑的用量與所述熱偏高嶺土的重量百分比為2.0％。

本發(fā)明還提供了上述偏高嶺土電纜絕緣填料的制備方法，將90～110份的PVC樹脂、45～55份的增塑劑，5～7份的穩(wěn)定劑以及6～10份的偏高嶺土混合均勻，得到偏高嶺土電纜絕緣填料。

進(jìn)一步的，在90～100℃條件下進(jìn)行混合。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明所提供的偏高嶺土電纜絕緣填料及其制備方法以摸索出合適、優(yōu)化的高嶺土鍛燒溫度、停留時(shí)間等工藝參數(shù)，在高效解聚分散過程中實(shí)現(xiàn)偏高嶺土改性，制備出偏高嶺土，作為電纜填料，具有很好的機(jī)械強(qiáng)度和電氣強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1

1)將固含量為57％高嶺土原礦礦漿的pH值調(diào)節(jié)到6.0并加入六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉分散劑，所述六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉與所述高嶺土原礦礦漿中高嶺土的重量百分比分為5‰和2‰，進(jìn)行攪拌化漿。攪拌化漿之后將礦漿在超細(xì)研磨機(jī)中進(jìn)行研磨、剝片，并進(jìn)一步壓濾脫水至固含量為65％，得到高嶺土濾餅。其中，所述高嶺土原礦礦漿中粒度在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述高嶺土原礦礦漿中高嶺土顆粒的95wt％。

其中，將礦漿過75mm、25mm毫米旋流器后，旋流器溢流礦漿再經(jīng)由臥螺分級(jí)機(jī)離心分級(jí)，高嶺土粒度可控制到兩微米以下含量在85％以上。

2)將步驟1)得到的高嶺土濾餅在-150pa微負(fù)壓條件下閃蒸、干燥，得到含水率在1.5％以下的高嶺土干粉；

3)以天然氣作為燃燒介質(zhì)煅燒步驟2)所得到的高嶺土干粉，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為1.5小時(shí)，得到熱活化高嶺土；

4)向步驟3)得到的熱活化高嶺土添加改性劑硼酸酯偶聯(lián)劑，所述硼酸酯偶聯(lián)劑用量與所述偏高嶺土的重量百分比2％。并打散、解聚，消除高溫煅燒時(shí)的產(chǎn)生的燒結(jié)團(tuán)聚結(jié)塊并使高嶺土粉末表面活化，得到粉末狀的偏高嶺土。

5)將110份的PVC樹脂、45份的增塑劑，7份的穩(wěn)定劑以及6份的偏高嶺土在100℃條件下混合均勻，得到偏高嶺土電纜絕緣填料1。

實(shí)施例2

1)將固含量為57％高嶺土原礦礦漿的pH值調(diào)節(jié)到6.0并加入六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉分散劑，所述六偏磷酸鈉和聚丙烯酸鈉與所述高嶺土原礦礦漿中高嶺土的重量百分比分為5‰和2‰，進(jìn)行攪拌化漿。攪拌化漿之后將礦漿在超細(xì)研磨機(jī)中進(jìn)行研磨、剝片，并進(jìn)一步壓濾脫水至固含量為65％，得到高嶺土濾餅，其中，所述高嶺土原礦礦漿中粒度在兩微米以下的高嶺土顆粒的含量占所述高嶺土原礦礦漿中高嶺土顆粒的95wt％。

其中，將礦漿過75mm、25mm毫米旋流器后，旋流器溢流礦漿再經(jīng)由臥螺分級(jí)機(jī)離心分級(jí)，高嶺土粒度可控制到兩微米以下含量在85％以上。

2)將步驟1)得到的高嶺土濾餅在-150pa微負(fù)壓條件下閃蒸、干燥，得到含水率在1.5％以下的高嶺土干粉；

3)以天然氣作為燃燒介質(zhì)煅燒步驟2)所得到的高嶺土干粉，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為1.5小時(shí)，得到熱活化高嶺土；

4)向步驟3)得到的熱活化高嶺土添加改性劑硼酸酯偶聯(lián)劑，所述硼酸酯偶聯(lián)劑用量與所述偏高嶺土的重量百分比2％。并打散、解聚，消除高溫煅燒時(shí)的產(chǎn)生的燒結(jié)團(tuán)聚結(jié)塊并使高嶺土粉末表面活化，得到粉末狀的偏高嶺土。

5)將90份的PVC樹脂、55份的增塑劑，5份的穩(wěn)定劑以及10份的偏高嶺土在90℃條件下混合均勻，得到偏高嶺土電纜絕緣填料2。

實(shí)施例3

1)將精選除砂后的固含量為12％的高嶺土礦漿，通過水力旋流器、臥螺分級(jí)，使高嶺土礦漿2微米以下含量達(dá)到85％以上；再利用碟片脫水機(jī)將高嶺土礦漿固含量濃縮至25％；將濃縮礦漿壓濾至固含量為65％的濾餅。

其中，將礦漿過75mm、25mm毫米旋流器后，旋流器溢流，礦漿再經(jīng)由臥螺分級(jí)機(jī)離心分級(jí)，高嶺土粒度可控制到兩微米以下含量在85％以上。

2)將步驟1)得到的高嶺土濾餅在-150pa微負(fù)壓條件下閃蒸、干燥，得到含水率在1.5％以下的高嶺土干粉。

3)以生物顆粒作為燃燒介質(zhì)煅燒步驟2)所得到的高嶺土干粉，煅燒溫度為750℃，煅燒時(shí)間為1.5小時(shí)，得到熱活化高嶺土。

4)向步驟3)得到的熱活化高嶺土添加改性劑硼酸酯偶聯(lián)劑，所述硼酸酯偶聯(lián)劑用量與所述偏高嶺土的重量百分比2％。并打散、解聚，消除高溫煅燒時(shí)的產(chǎn)生的燒結(jié)團(tuán)聚結(jié)塊并使高嶺土粉末表面活化，得到粉末狀的偏高嶺土。

5)將100份的PVC樹脂、50份的增塑劑，6份的穩(wěn)定劑以及8份的偏高嶺土在95℃條件下混合均勻，得到偏高嶺土電纜絕緣填料3。

效果例

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。