CN104212382A - 第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂及其制备方法 - Google Patents

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王庆玖
邹颖男
沈蕾
王松伟
赵忠民
王施雨
李聪
姜代华
唐沸涛
朱飞飞
严振杰
王明忠
范轶
周珊
刘明全
钱崴
刘凯
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STATE NUCLEAR POWER ENGINEERING Co
Jiangsu Huakan Nuclear Power Equipment Technology Co Ltd
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STATE NUCLEAR POWER ENGINEERING Co
Jiangsu Huakan Nuclear Power Equipment Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂及其制备方法，第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂的组份和各组份质量份如下：主体聚合物：100份；增粘剂：40～50份；复合抗氧剂：2～4份；润滑剂：3～5份；黏度调节剂：5～10份；增塑剂：0.1～0.2份；结构转化剂：0.5～1.0份。本发明的热熔胶黏剂具有良好的流动性，较高的粘性，与金属及非金属材料之间有较好的剥离强度、剪切强度、密封性能，能长期在辐射场环境中使用，其耐辐照(γ射线辐照3000kGy)稳定性能、耐老化性能优良，其使用寿命达60年以上。

Description

第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂及其制备方法。
背景技术
目前，三代核电站电缆附件是安装于核反应堆安全壳内，保证在正常环境条件下和事故期间或事故之后仍能执行其规定的功能的附件，而热熔胶黏剂是电缆附件与复合热缩绝缘电缆修补带在核级环境下安全使用的必备材料，满足使用环境与寿命要求是电缆附件、复合热缩绝缘电缆修补带通过安全论证的必要条件。
作为三代核级电缆附件与复合热缩绝缘电缆修补带配套的热熔胶黏剂性能涉及到：
1.其弹性、伸长率满足与热缩层组合为复合组件时不分层并能牢固结合要求；
2.其热熔流动填充性应满足于塑料、金属的粘结要求；
3.其实施应用的密封效能应满足密封性、防吸水性要求；
4.为配合电缆附件的安装，胶黏剂应该具有良好的热稳定性与安装过程中的熔融流动性。
5.胶黏剂必须满足耐辐射老化性和耐高温老化性的标准要求，其在应用环境中使用寿命应与热缩层使用寿命相当。
在核环境中，胶黏剂由于长期受到γ-射线和β射线的辐射，必会使其高分子链裂解、交联，从而导致胶黏剂粘结性减弱，在高温情况下，其粘结性会进一步加速的减弱。因此胶黏剂的主体聚合物及其体系的选择是尤为重要，要解决的主要问题有：
1.在附件制作过程与应用的温度系，胶黏剂要有足够时间内保持良好的流动性和热稳定性，其使用过程中的流动填充性应满足附件复合加工与应用要求，确保胶黏剂与金属、塑料都具有良好的粘结力、密封性。
2.在核环境条件下的胶黏剂，就必须有优异的耐辐射和耐高温老化性(90℃下使用寿命为60年及其以上)。
上述就是三代核电站用电缆附件配套专用热熔胶黏剂所面对的两大难题，而胶黏剂在熔点温度以上流动性与耐高温老化结构稳定性是矛盾的，解决这一问题就是本专利的关键所在。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，它具有良好的流动性，较高的粘性，与金属及非金属材料之间有较好的剥离强度、剪切强度、密封性能，能长期在辐射场环境中使用，其耐辐照稳定性能、耐老化性能优良，其使用寿命达60年以上。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，它的组份和各组份质量份如下：
主体聚合物：100份；
增粘剂：40～50份；
复合抗氧剂：2～4份；
润滑剂：3～5份；
黏度调节剂：5～10份；
增塑剂：0.1～0.2份；
结构转化剂：0.5～1.0份。
进一步，所述的主体聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体和丁基橡胶共混构成。
进一步，增粘剂为聚合松香和氢化松香中的至少一种。
进一步，复合抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂445的混合物。
进一步，润滑剂为硬脂酸锌。
进一步，黏度调节剂为石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。
进一步，增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。
更进一步，结构转化剂为过氧化二异丙苯。
本发明还提供了一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂的制备方法，该方法的步骤如下：将各组份按照各组份的质量份备料，备好料后将各组份加入到搅拌器中混合均匀，再将所得产物加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，冷却造粒，即可得到该第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂。
采用了上述技术方案后，本发明制得的热熔胶黏剂具有良好的施工流动性，能长期在辐射场环境中使用，其耐辐照稳定性、耐老化性，能通过LOCA必要条件论证，其使用寿命达60年以上。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例，对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其原料配方(质量份)为：
主体聚合物(EVA：POE：IIR＝3：1：1)：100份；EVA为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，POE为聚烯烃弹性体，IIR为丁基橡胶。
氢化松香：40；
复合抗氧剂(抗氧剂1010：抗氧剂445＝2：1)：3份；抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂445为4,4’-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺。
硬脂酸锌：4份；
聚乙烯蜡：5份；
邻苯二甲酸二辛脂：0.1份；
过氧化二异丙苯(DCP)：0.6份。
该第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂的制备方法的步骤如下：将各组份按照各组份的质量份备料，备好料后将各组份加入到搅拌器中混合均匀，再将所得产物加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，冷却造粒，即可得到该第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂。
实施例一主要应用于三代核电站用电缆附件配套的胶黏剂，其施工时流动性和密封性三代核电站环境中的耐辐照性(2000kGy)与耐高温(180℃/240h)老化性可以达到相关规范要求，可以保证电缆附件涂覆加工工艺的实施。
实施例一实现了：
(1)与金属、塑料粘结面的粘结强度、剪切强度达到相关规范要求；
(2)胶黏剂施工流动性可以保证粘结面的粘结面绝缘、防水、防潮功能的实现；
(3)产品组分在核辐射场和高温环境的作用下，逐步由热塑型转化为热固型，增强了附件复合层与护套面的粘结力、密封性。同时使产品的耐辐照老化寿命和热氧化寿命达到相关标准。
实施例二
一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其原料配方(质量份)为：
主体聚合物(EVA：POE：IIR＝2：1：1.5)：100份；
聚合松香：50；
复合抗氧剂(抗氧剂1010：抗氧剂445＝1：1)：3份；
硬脂酸锌：5份；
石蜡：6份；
邻苯二甲酸二辛脂：0.1份；
过氧化二异丙苯(DCP)：0.6份。
该第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂的制备方法的步骤如下：将各组份按照各组份的质量份备料，备好料后将各组份加入到搅拌器中混合均匀，再将所得产物加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，冷却造粒，即可得到该第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂。
实施例二主要应用于复合绝缘热缩带复合层的粘结密封，胶黏剂不仅需要满足复合带的共挤出成型、共辐照和拉伸定型等制造过程要求，而且需要满足复合绝缘热缩带重叠缠绕应用时的重叠层间及其被防护区域粘结密封的技术要求。
实施例二实现了：
(1)胶黏剂经受3000kGy(复合带热缩层制造过程所需辐照剂量远低于100kGy)剂量辐照后，其热熔温度、流动行为没有明显变化，胶黏剂可以满足复合带共挤出、共辐照制造的工艺要求；
(2)辐照加工后的半成品带的拉伸定型工序无沾粘现象，保证了拉伸定型工序顺利进行；
(3)胶黏剂用于电缆修补的实验实例，经过辐照、热老化后，其浸水耐电压测试证明胶黏剂的绝缘、密封性达到三代核电站用电缆附件配套专用热熔胶黏剂安全规范要求。
以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于它的组份和各组份质量份如下：
主体聚合物：100份；
增粘剂：40～50份；
复合抗氧剂：2～4份；
润滑剂：3～5份；
黏度调节剂：5～10份；
增塑剂：0.1～0.2份；
结构转化剂：0.5～1.0份。
2.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：所述的主体聚合物为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚烯烃弹性体和丁基橡胶共混构成。
3.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：所述的增粘剂为聚合松香和氢化松香中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：复合抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂445的混合物。
5.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸锌。
6.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：所述的黏度调节剂为石蜡和聚乙烯蜡中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：所述的增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂。
8.根据权利要求1所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂，其特征在于：所述的结构转化剂为过氧化二异丙苯。
9.一种如权利要求1至8中任一项所述的第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：将各组份按照各组份的质量份备料，备好料后将各组份加入到搅拌器中混合均匀，再将所得产物加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，冷却造粒，即可得到该第三代核电站电缆附件用热熔胶黏剂。
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