CN105111745A - 一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法 - Google Patents

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张万有
周俊
徐晓丽
朱元忠
夏侯东
唐文群
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本发明公开了一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：二苯醚亚苯基硅橡胶65-75、氯化聚乙烯24-42、苯甲基硅油8-12、二苯基硅二醇4-8、硬脂酸锌2-4、二（十二烷硫基）二丁基锡1-3、2,4-二氯过氧化苯甲酰3-6、N-苯基马来酰亚胺2.5-4.5、瓷化粉22-28、硼化钨15-25、二氧化锰3-4、氧化钴2-3、溴化马来松香10-15、磷酸三甲苯酯12-18、方镁石粉16-24、对亚硝基二甲苯胺2-3。本发明采用二苯醚亚苯基硅橡胶，并与氯化聚乙烯、溴化马来松香复合，使得材料具有优良的阻燃防火、耐候等性能。

Description

一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法，属于高分子材料加工技术领域。
背景技术
进入新世纪，能源的紧张和资源稀缺的显现，加之人们越来越担心火力发电带来的地球温室效应对环境的负面影响，而开始看重核能干净、便宜的一面，同时核电技术的进步也大大降低了核电站的危险性，使得核电站再次受到人们的青睐。核电作为一种新能源，其发展和使用受到世界各国的普遍关注，核电对解决当前世界面临的能源危机和环境问题是具有非常重要的积极作用。核电的发展与繁荣为核电站用电缆带来了广阔的发展空间，高性能核电站电缆材料对与核能利用、核电发展具有重要的意义。目前市场上用于核电站电缆材料的种类和数量繁多，核电站用电缆材料除了要具备良好的电气性能和机械物理性能，更要具备优异的防火耐火性能。因此，开发一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料，由以下重量份的原料制成：二苯醚亚苯基硅橡胶65-75、氯化聚乙烯24-42、苯甲基硅油8-12、二苯基硅二醇4-8、硬脂酸锌2-4、二(十二烷硫基)二丁基锡1-3、2,4-二氯过氧化苯甲酰3-6、N-苯基马来酰亚胺2.5-4.5、瓷化粉22-28、硼化钨15-25、二氧化锰3-4、氧化钴2-3、溴化马来松香10-15、磷酸三甲苯酯12-18、方镁石粉16-24、对亚硝基二甲苯胺2-3；
所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3-4:1的比例称取透闪石和锂辉石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在2-3MPa的O2/CO2＝20/80气氛下升温至730-770℃,煅烧1-2h，炉冷至室温；b、按质量比2-3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在1-2MPa的N2气氛下升温至820-860℃，煅烧1-2h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4-5倍的75％乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2-3MPa的Ar气氛下升温至660-720℃,煅烧2-3h，炉冷至室温，研细，过200-300目筛即可。
上述瓷化粉采用透闪石、锂辉石、伊利石和堇青石四种矿物填料进行陶瓷化处理后，用于填充高分子材料体系，不仅可以提高材料的力学性能，还可以使得材料在高温或火焰的作用下迅速形成陶瓷化的自支撑体，成瓷速度快，自支撑体致密、坚硬，且垂直燃烧不延燃，起到了很好的耐火、防火、阻燃的效果。
一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二苯醚亚苯基硅橡胶、苯甲基硅油、二苯基硅二醇、方镁石粉加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入溴化马来松香、硬脂酸锌、硼化钨、N-苯基马来酰亚胺，待全部混匀成团后于80-100℃温度下继续混炼20-30min，出料，冷却10-15h；
(2)将步骤(1)制得的胶料与氯化聚乙烯、磷酸三甲苯酯、二(十二烷硫基)二丁基锡、2,4-二氯过氧化苯甲酰一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至50-60℃，辊距至2-3mm，混炼8-12min后加入余下原料，调整辊温至70-80℃，辊距至1-2mm，混炼5-10min，出料，自然冷却至常温即得。
本发明的有益效果：
本发明硅橡胶采用二苯醚亚苯基硅橡胶，其具有优异的耐辐照性能、介电性能和机械强度，并与氯化聚乙烯、溴化马来松香复合，使得材料具有优良的阻燃防火、耐候等性能，同时还添加了硼化钨、二氧化锰、氧化钴等作为耐热增效剂，使得材料能够在高温下长期使用。
具体实施方式
一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料，由以下重量(kg)的原料制成：二苯醚亚苯基硅橡胶70、氯化聚乙烯36、苯甲基硅油10、二苯基硅二醇6、硬脂酸锌3、二(十二烷硫基)二丁基锡2、2,4-二氯过氧化苯甲酰4.5、N-苯基马来酰亚胺3.5、瓷化粉26、硼化钨20、二氧化锰3.5、氧化钴2.5、溴化马来松香12、磷酸三甲苯酯16、方镁石粉20、对亚硝基二甲苯胺2.5；
所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3:1的比例称取透闪石和锂辉石，混合均匀，粉碎，过100目筛，在2MPa的O2/CO2＝20/80气氛下升温至760℃,煅烧1h，炉冷至室温；b、按质量比2:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过100目筛，在1MPa的N2气氛下升温至840℃，煅烧1.5h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4倍的75％乙醇水溶液，4000r/min高速研磨25min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2.5MPa的Ar气氛下升温至680℃,煅烧3h，炉冷至室温，研细，过250目筛即可。
一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将二苯醚亚苯基硅橡胶、苯甲基硅油、二苯基硅二醇、方镁石粉加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入溴化马来松香、硬脂酸锌、硼化钨、N-苯基马来酰亚胺，待全部混匀成团后于80-100℃温度下继续混炼20-30min，出料，冷却10-15h；
(2)将步骤(1)制得的胶料与氯化聚乙烯、磷酸三甲苯酯、二(十二烷硫基)二丁基锡、2,4-二氯过氧化苯甲酰一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至50-60℃，辊距至2-3mm，混炼8-12min后加入余下原料，调整辊温至70-80℃，辊距至1-2mm，混炼5-10min，出料，自然冷却至常温即得。
上述实施例制得的核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料的性能测试结果如下表所示：
表1核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料的性能测试结果

Claims (2)

1.一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：二苯醚亚苯基硅橡胶65-75、氯化聚乙烯24-42、苯甲基硅油8-12、二苯基硅二醇4-8、硬脂酸锌2-4、二（十二烷硫基）二丁基锡1-3、2,4-二氯过氧化苯甲酰3-6、N-苯基马来酰亚胺2.5-4.5、瓷化粉22-28、硼化钨15-25、二氧化锰3-4、氧化钴2-3、溴化马来松香10-15、磷酸三甲苯酯12-18、方镁石粉16-24、对亚硝基二甲苯胺2-3；
所述瓷化粉的制备方法如下所示：a、按质量比3-4:1的比例称取透闪石和锂辉石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在2-3MPa的O2/CO2=20/80气氛下升温至730-770℃,煅烧1-2h，炉冷至室温；b、按质量比2-3:1的比例称取伊利石和堇青石，混合均匀，粉碎，过100-150目筛，在1-2MPa的N2气氛下升温至820-860℃，煅烧1-2h，炉冷至室温；c、将步骤a煅烧后的粉体与步骤b煅烧后的粉体等质量混合均匀，加入相当于混合粉体重量4-5倍的75%乙醇水溶液，3000-5000r/min高速研磨15-30min，过滤，洗涤干净，烘干，再在2-3MPa的Ar气氛下升温至660-720℃,煅烧2-3h，炉冷至室温，研细，过200-300目筛即可。
2.根据权利要求1所述的一种核电站电缆用防火耐火硅橡胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将二苯醚亚苯基硅橡胶、苯甲基硅油、二苯基硅二醇、方镁石粉加入到捏合机中混炼，混成团之后再加入溴化马来松香、硬脂酸锌、硼化钨、N-苯基马来酰亚胺，待全部混匀成团后于80-100℃温度下继续混炼20-30min，出料，冷却10-15h；
（2）将步骤(1)制得的胶料与氯化聚乙烯、磷酸三甲苯酯、二（十二烷硫基）二丁基锡、2,4-二氯过氧化苯甲酰一同加入双辊炼胶机内，调整辊温至50-60℃，辊距至2-3mm，混炼8-12min后加入余下原料，调整辊温至70-80℃，辊距至1-2mm，混炼5-10min，出料，自然冷却至常温即得。
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