CN102250563A - 一种核电站核岛内电缆附件用热熔胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其由以下重量计量的组分组成：乙烯共聚物热熔胶 100 份；聚烯烃弹性体 30 ～ 100 份；复合抗氧剂 5 ～ 10 份；所述乙烯共聚物热熔胶包括以下一种或者其中多种的混合物：乙烯 - 醋酸乙烯共聚物热熔胶、乙烯 - 丙烯酸乙酯共聚物热熔胶、乙烯 - 丙烯酸甲酯共聚物热熔胶；所述的聚烯烃弹性体是分子链饱和的乙烯与 C3-C20 α - 烯烃共聚物；所述复合抗氧剂由以下的一种或多种组成：受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂以及酯类抗氧剂。本发明热熔胶可以应用在核电站核岛内的电缆附件中，也可以应用在航空、船舶、核潜艇等对热熔胶性能要求比较高的领域中。

Description

一种核电站核岛内电缆附件用热熔胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种热熔胶及其制备方法，该种热熔胶可以应用在核电站核岛内的电缆附件中，也可以应用在航空、船舶、核潜艇等对热熔胶性能要求比较高的领域中。
背景技术
热熔胶是一种单组分的、无水、无溶剂、常温下为固体、高温熔融后对材料表面进行粘接的胶黏剂。由于具有粘接强度大、固化速度快等优点，热熔胶自从问世以来就被广泛应用于食品包装、书本装订、一次性卫生用品行业、家具行业、电缆附件等诸多领域。
在一些特殊使用场合，对于热熔胶有较高要求，如核电站核岛内用热缩电力电缆附件产品。核电站核岛内用热缩电力电缆附件产品使用的热熔胶不仅要通过基本的性能测试，还需要通过核电站用电缆附件的型式实验。热熔胶需要耐受高温热老化和高剂量辐照，在经过高温热老化和高剂量辐照处理以后还需要能承受高温高压水蒸汽以及碱性溶液对材料的破坏。耐热性好的聚酰胺和聚酯类热熔胶不能耐受高剂量辐照、高温高压水蒸汽以及碱性溶液对材料的破坏。以合成橡胶为主成分的热熔胶和以乙烯共聚物为主成分的热熔胶软化点低，在高温热老化的时候会发生流淌，不能耐受长时间高温热老化和高剂量辐照。因此，在技术上迫切需要对现有的热熔胶进行改性，制备出软化点高于175℃的热熔胶，该热熔胶需要能够耐受高温热老化和高剂量辐照，满足核电需求，保证核电站电缆附件产品长时间安全地运行。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：克服现有的核电站核岛内乙烯共聚物类热熔胶软化点低、不耐长时间高温热老化、不耐高剂量辐照、不能承受高温高压水蒸汽和碱性溶液对材料的破坏的缺陷，提供一种能够耐受高温热老化和高剂量辐照，在经过高温热老化和高剂量辐照处理以后还能承受高温高压水蒸汽以及碱性溶液对材料的破坏的热熔胶及其制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其由以下重量计量的组分组成：乙烯共聚物热熔胶100份；聚烯烃弹性体30～100份；复合抗氧剂5～10份；所述乙烯共聚物热熔胶包括以下一种或者其中多种的混合物：乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物热熔胶；所述的聚烯烃弹性体是分子链饱和的乙烯与C3-C20 α-烯烃共聚物；所述复合抗氧剂由以下的一种或多种组成：受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧化剂；上述配比制备出的产物再使用电子束或者钴源进行辐照，辐照剂量为20～150 kGy，即可获得本发明热熔胶。
优选地，该乙烯共聚物热熔胶含有一种或多种增粘树脂。
优选地，该增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或蜡。
优选地，所述的聚烯烃弹性体是下列中的一种或多种的混合物：乙烯-丁烯共聚物、乙烯-已烯、乙烯-辛烯共聚物。
优选地，所述受阻酚类抗氧剂由以下物质中的一种或者多种组成：β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯；[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；4,4'-硫代双（6-叔丁基-3甲基苯酚或6-叔丁基甲酚）；1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯；4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)；2,4,6-三叔丁基苯酚；2,2,-硫代-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；所述含硫抗氧剂由以下物质中的一种或者多种组成：硫代二丙酸二月桂酯；硫代二丙酸双十八醇酯；硫代二丙酸双十四醇酯; 硫代二丙酸双十三醇酯；所述亚磷酸酯类抗氧化剂由以下物质中的一种或者多种组成：亚磷酸三壬基苯酯；双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯；三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯；四(2,4-二叔丁基酚)-4,4’-联苯基二亚磷酸酯；双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯；双（2.4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶的制备方法，包括以下步骤：步骤1：将乙烯共聚物热熔胶100份、聚烯烃弹性体30～100份、复合抗氧剂  5～10份按照一定比例配比，在100~200℃下使用密炼机混炼20分钟，把混炼好的热熔胶压片；步骤2：把压片好的热熔胶使用电子束或者钴源进行辐照，辐照剂量为20～150 kGy，辐照后热熔胶发生部分交联，环球软化点提高，流动性降低。
优选地，所述乙烯共聚物热熔胶包括以下一种或者其中多种的混合物：乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物热熔胶；所述的聚烯烃弹性体是分子链饱和的乙烯与C3-C20 α-烯烃的共聚物；所述复合抗氧剂由以下的一种或多种组成：受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧化剂。
本发明具有以下有益效果：
1、加入耐高温热老化和高剂量辐照性能好的聚烯烃弹性体，能提高乙烯共聚物热熔胶基材性能并降低热熔胶在高温下的流动性。
适当的辐照能使乙烯共聚物与聚烯烃弹性体适度交联，提高了乙烯共聚物热熔胶软化点并使其热稳定性能够提高。
复配的抗氧化剂能进一步提高整个材料耐受长时间高温热老化和高剂量辐照的性能，大大降低了氧化以及γ射线对材料的降解作用。
本发明制备的热熔胶软化点大于175℃，在175℃热老化200小时后对热缩管/热缩管的粘合强度大于100N/25mm。
把热老化的样品进行进行辐照，辐照剂量为75 Mrad(0.5~1.0 Mrad/h) ，辐照以后热熔胶对热缩管/热缩管的粘合强度大于44N/25mm。
通过配方的复配，本发明热熔胶能够耐受高温热老化和高剂量辐照，在经过高温热老化和高剂量辐照处理以后该热熔胶还能承受高温高压水蒸汽以及碱性溶液对材料的破坏。
具体实施方式
本发明提出一种核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其由重量计量的以下组分：
乙烯共聚物热熔胶                                                    100 份；
聚烯烃弹性体                                                                                    30～100份；
复合抗氧剂                                                                                                      5～10份。
所述乙烯共聚物热熔胶的主要成分包括以下一种或者其中多种的混合物：乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）热熔胶、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA）热熔胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物（EMA）热熔胶。
该乙烯共聚物热熔胶至少含有一种或多种增粘树脂，优选的增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂和蜡。
所述的聚烯烃弹性体指的是分子链饱和的乙烯与C3-C20 α-烯烃共聚物，包括乙烯-丁烯共聚物、乙烯-已烯、乙烯-辛烯共聚物等。    
所述复合抗氧剂由受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧化剂的一种或多种组成。
所述受阻酚类抗氧剂由以下物质中的一种或者多种组成：β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯（抗氧剂1076）；[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）；4,4'-硫代双（6-叔丁基-3甲基苯酚或6-叔丁基甲酚）（抗氧剂300）；1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯（抗氧剂330）；4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)（抗氧剂736）；2,4,6-三叔丁基苯酚（抗氧剂246）；2,2,-硫代-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）（抗氧剂2246-S）。
所述含硫抗氧剂由以下物质中的一种或者多种组成：硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂DLTDP）；硫代二丙酸双十八醇酯（抗氧剂 DSTDP）；硫代二丙酸双十四醇酯（抗氧剂 DMTDP）; 硫代二丙酸双十三醇酯（抗氧剂 DTDTP）。
所述亚磷酸酯类抗氧化剂由以下物质中的一种或者多种组成：亚磷酸三壬基苯酯（抗氧化剂TNPP）; 双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯（抗氧化剂618）; 三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧化剂168）; 四(2,4-二叔丁基酚)-4,4’-联苯基二亚磷酸酯（抗氧化剂P-EPQ）; 双（2.4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯（抗氧化剂626）。
本发明所述核电站核岛内电缆附件用热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将乙烯共聚物热熔胶、聚烯烃弹性体、复合抗氧剂按照一定比例配比，在100~200℃下使用密炼机混炼20分钟，把混炼好的热熔胶压片；
步骤2：把压片好的热熔胶使用电子束或者钴源进行辐照，辐照剂量为20～150 kGy，辐照后热熔胶发生部分交联，环球软化点提高，流动性降低。
通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不能限制本发明的内容。
实施例1
取乙烯共聚物热熔胶（乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶）100份、聚烯烃弹性体（POE 8150）30份、复合抗氧剂（[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯（抗氧化剂618）、硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂DLTDP）的比例为2：1：1）5份，将上述材料在150℃下使用密炼机反复混炼20分钟，将材料压成薄片后在辐照剂量100 kGy的电子束辐照下交联。
热熔胶的性能如下：
Figure 789174DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
取乙烯共聚物热熔胶（乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶）100份、聚烯烃弹性体（POE 8150）100份、复合抗氧剂（[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯（抗氧化剂618）、硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂DLTDP）的比例为2：1：1）10份，将上述材料在150℃下使用密炼机反复混炼20分钟，将材料压成薄片后在辐照剂量20 kGy的电子束辐照下交联。
热熔胶的性能如下：
Figure 246701DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
取乙烯共聚物热熔胶（乙烯-丙烯酸甲酯共聚物热熔胶）100份、聚烯烃弹性体（POE 8150）50份、复合抗氧剂（4,4'-硫代双（6-叔丁基-3甲基苯酚或6-叔丁基甲酚）（抗氧剂300）、1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯（抗氧剂330）、硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂DLTDP）的比例为2：2：1）8份，将上述材料在150℃下使用密炼机反复混炼20分钟，将材料压成薄片后在辐照剂量80 kGy的电子束辐照下交联。
热熔胶的性能如下：
Figure 874122DEST_PATH_IMAGE003
实施例4
取乙烯共聚物热熔胶（乙烯-丙烯酸甲酯共聚物热熔胶）100份、聚烯烃弹性体（POE 8003）40份、复合抗氧剂（β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八酯四（抗氧剂1076）、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧化剂168）、硫代二丙酸二月桂酯（抗氧剂DLTDP）的比例为2：1：1）8份，将上述材料在150℃下使用密炼机反复混炼20分钟，将材料压成薄片后在辐照剂量150 kGy的电子束辐照下交联。
热熔胶的性能如下：
Figure 696585DEST_PATH_IMAGE004

Claims (7)

1.一种核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其由以下重量计量的组分组成：
乙烯共聚物热熔胶                                            100份；
聚烯烃弹性体                                                                                          30～100份；
复合抗氧剂                                                                                                5～10份；
所述乙烯共聚物热熔胶包括以下一种或者其中多种的混合物：乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物热熔胶；
所述的聚烯烃弹性体是分子链饱和的乙烯与C3-C20 α-烯烃共聚物；
所述复合抗氧剂由以下的一种或多种组成：受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧化剂；
上述配比制备出的产物再使用电子束或者钴源进行辐照，辐照剂量为20～150 kGy，即可获得本发明热熔胶。
2.如权利要求1所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其特征在于：该乙烯共聚物热熔胶含有一种或多种增粘树脂。
3.如权利要求2所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其特征在于：该增粘树脂为萜烯树脂、石油树脂或蜡。
4.如权利要求1所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其特征在于：所述的聚烯烃弹性体是下列中的一种或多种的混合物：乙烯-丁烯共聚物、乙烯-已烯、乙烯-辛烯共聚物。
5.如权利要求1所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶，其特征在于：所述受阻酚类抗氧剂由以下物质中的一种或者多种组成：β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八烷醇酯；[β－(3’,5’－二叔丁基-4’-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；4,4'-硫代双（6-叔丁基-3甲基苯酚或6-叔丁基甲酚）；1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯；4,4'-硫联二(6-叔丁基-2-甲基苯酚)；2,4,6-三叔丁基苯酚；2,2,-硫代-双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）；
所述含硫抗氧剂由以下物质中的一种或者多种组成：硫代二丙酸二月桂酯；硫代二丙酸双十八醇酯；硫代二丙酸双十四醇酯; 硫代二丙酸双十三醇酯；
所述亚磷酸酯类抗氧化剂由以下物质中的一种或者多种组成：亚磷酸三壬基苯酯；双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯； 三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯； 四(2,4-二叔丁基酚)-4,4’-联苯基二亚磷酸酯； 双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯； 双（2.4-二叔丁基苯基）季戊四醇二亚磷酸酯。
6.一种制备如权利要求1所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤1：将乙烯共聚物热熔胶100份、聚烯烃弹性体30～100份、复合抗氧剂   5～10份按照一定比例配比，在100~200℃下使用密炼机混炼20分钟，把混炼好的热熔胶压片；
步骤2：把压片好的热熔胶使用电子束或者钴源进行辐照，辐照剂量为20～150 kGy，辐照后热熔胶发生部分交联，环球软化点提高，流动性降低。
7.如权利要求6所述的核电站核岛内电缆附件用热熔胶的制备方法，其特征在于：所述乙烯共聚物热熔胶包括以下一种或者其中多种的混合物：乙烯-醋酸乙烯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物热熔胶、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物热熔胶；所述的聚烯烃弹性体是分子链饱和的乙烯与C3-C20 α-烯烃的共聚物；所述复合抗氧剂由以下的一种或多种组成：受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂以及亚磷酸酯类抗氧化剂。
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