CN105175869A - 一种核电站用1e级k1类无卤无红磷阻燃热缩管及制备方法 - Google Patents

一种核电站用1e级k1类无卤无红磷阻燃热缩管及制备方法 Download PDF

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Abstract

<b>一种核电站用</b><b>1E</b><b>级</b><b>K1</b><b>类无卤无红磷阻燃热缩管由下列按照重量份数计的组分组成：乙烯基聚合物</b><b>100</b><b>份；聚磷腈</b><b>10</b><b>－</b><b>20</b><b>份；氢氧化铝</b><b>40</b><b>－</b><b>60</b><b>份；光稳定剂</b><b>1</b><b>－</b><b>3</b><b>份；紫外线吸收剂</b><b>1</b><b>－</b><b>2</b><b>份；抗氧剂</b><b>6</b><b>－</b><b>10</b><b>份；润滑剂</b><b>2</b><b>－</b><b>4</b><b>份；乙烯基聚合物为下述物质中的一种或多种的混合物：乙烯</b><b>-</b><b>甲基丙烯酸甲酯共聚物；乙烯</b><b>-</b><b>丙烯酸甲酯共聚物；乙烯</b><b>-</b><b>丙烯酸乙酯共聚物；乙烯</b><b>-</b><b>丙烯酸丁酯共聚物；乙丙橡胶；光稳定剂为聚丁二酸</b><b>(4-</b><b>羟基</b><b>-2,2,6,6-</b><b>四甲基</b><b>-1-</b><b>哌啶乙醇</b><b>)</b><b>酯；紫外线吸收剂为</b><b>2-</b><b>（</b><b>2ˊ-</b><b>羟基</b><b>-3ˊ,5ˊ-</b><b>二特戊基苯基）苯并三唑；抗氧剂为四</b><b>(</b><b>β</b><b>-(3,5-</b><b>二叔丁基</b><b>-4-</b><b>羟基苯基</b><b>)</b><b>丙酸</b><b>)</b><b>季戊四醇酯与</b><b>？4,4ˊ-</b><b>硫代双</b><b>(6-</b><b>叔丁基</b><b>-3-</b><b>甲基苯酚</b><b>)</b><b>按照</b><b>1</b><b>：</b><b>1</b><b>混配而成。</b>

Description

一种核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管及制备方法
技术领域
本发明涉及一种核电站用热缩管。
背景技术
2014年中国运行核电机组22台，装机容量达2029万千瓦。
三代核电技术要求1E级K1类热缩管需无卤阻燃，目前市场上核电站用1E级K1类无卤阻燃热缩管技术比较成熟，但是各项性能还不能满足需求。
与核电站用1E级K1类无卤阻燃热缩管相比，核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，技术更加先进，性能更加优异。但是，目前核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管技术还需要进一步提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于：克服现有核电站用1E级K1类无卤阻燃热缩管的不足，提供一种核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，性能更加优异。
为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：一种核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，由下列按照重量份数计的组分组成：乙烯基聚合物100份；聚磷腈10－20份；氢氧化铝40－60份；光稳定剂1－3份；紫外线吸收剂1－2份；抗氧剂6－10份；润滑剂2－4份；
所述乙烯基聚合物为下述物质中的一种或多种的混合物：乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物；乙丙橡胶；
所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯；
所述的紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑；
所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)按照1：1混配而成；
所述润滑剂为下述物质中的一种或多种的混合物：硬脂酸锌；硬脂酸钙；硬脂酸。
为了解决上述技术问题，本发明提出下列技术方案：所述的核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管的制备方法：按重量取乙烯基聚合物100份；聚磷腈10－20份；氢氧化铝40－60份；光稳定剂1－3份；紫外线吸收剂1－2份；抗氧剂6－10份；润滑剂2－4份；
经过密炼混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材，所述管材经过钴60或者电子加速器130-150KGy辐射交联，辐射交联后的管材在110-150℃温度下扩张2-6倍。
与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：
1、本发明核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，不含有卤素和红磷，阻燃性能好，能够通过VW-1试验，能够在90℃温度条件下使用60年，安装在安全壳内，能够在正常环境条件下、地震荷载下以及在事故环境下和事故后能完成其规定功能，具有加热收缩功能，安装在电线电缆的接续部位，起到绝缘和密封作用。
2、在乙烯基聚合物中同时加入光稳定剂、紫外线吸收剂和抗氧剂，材料的耐热老化性能优良、抗强辐射性能以及耐受高温高压水蒸汽性能优异。150℃、2150小时热老化以后，接受2400KGy的辐射剂量，再经过LOCA试验(时间1个月，最高温度218℃，最高压力达到0.85MPa，试验过程，以6.1L/min/m2的速度喷淋包含0.28mol/LH3BO3、0.064mol/LNa2S2O3与NaOH混合溶液)，然后将其置于300mm的水下一年，其绝缘电阻大于2.5MΩ,耐电压3150V/mm，5min不击穿。
3、辐射剂量130-150KGy，辐射剂量大，产品收缩力强，拉伸强度大，保护可靠。产品拉伸强度大于15Mpa，断裂伸长率大于200％。
具体实施方式
本发明提出一种核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，由下列按照重量份数计的组分组成：乙烯基聚合物100份；聚磷腈10－20份；氢氧化铝40－60份；光稳定剂1－3份；紫外线吸收剂1－2份；抗氧剂6－10份；润滑剂2－4份。
所述乙烯基聚合物为下述物质中的一种或多种的混合物：乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物；乙丙橡胶。
所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。
所述的紫外线吸收剂为2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑。
所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)按照1：1混配而成。
所述润滑剂为下述物质中的一种或多种的混合物：硬脂酸锌；硬脂酸钙；硬脂酸。
本发明还提出制备所述的一种核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管的制备方法：按重量取乙烯基聚合物100份；聚磷腈10－20份；氢氧化铝40－60份；光稳定剂1－3份；紫外线吸收剂1－2份；抗氧剂6－10份；润滑剂2－4份。经过密炼混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材，所述管材经过钴60或者电子加速器130-150KGy辐射交联，辐射交联后的管材在110-150℃温度下扩张2-6倍。
实施例1
按重量取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物70份，乙丙橡胶30份，聚磷腈10份，氢氧化铝60份，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯1份，2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑2份，四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯3份，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)3份，硬脂酸锌2份。
以上材料经过密炼混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材，所述管材经过钴60或者电子加速器130KGy辐射交联，辐射交联后的管材在120℃温度下扩张4倍，得到核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，其性能如下：
阻燃性：通过VW-1，拉伸强度：15.8Mpa，断裂伸长率：260％；
175℃、200小时的热老化以后，拉伸强度：11Mpa，断裂伸长率：252％；
150℃、2150小时热老化以后，接受2400KGy的辐射剂量，再经过LOCA试验(时间1个月，最高温度218℃，最高压力达到0.85MPa，试验过程，以6.1L/min/m2的速度喷淋包含0.28mol/LH3BO3、0.064mol/LNa2S2O3与NaOH混合溶液)，然后将其置于300mm的水下一年，其绝缘电阻大于2.5MΩ,耐电压3150V/mm，5min不击穿。
不含有卤素和红磷。
实施例2
按重量取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物60份，乙丙橡胶40份，聚磷腈20份，氢氧化铝40份，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯3份，2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑1份，四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯5份，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)5份，硬脂酸锌4份。
以上材料经过密炼混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材，所述管材经过钴60或者电子加速器150KGy辐射交联，辐射交联后的管材在120℃温度下扩张4倍，得到核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，其性能如下：
阻燃性：通过VW-1，拉伸强度：16.5Mpa，断裂伸长率：289％；
175℃、200小时的热老化以后，拉伸强度：11.8Mpa，断裂伸长率：235％；
150℃、2150小时热老化以后，接受2400KGy的辐射剂量，再经过LOCA试验(时间1个月，最高温度218℃，最高压力达到0.85MPa，试验过程，以6.1L/min/m2的速度喷淋包含0.28mol/LH3BO3、0.064mol/LNa2S2O3与NaOH混合溶液)，然后将其置于300mm的水下一年，其绝缘电阻大于2.5MΩ,耐电压3150V/mm，5min不击穿。
不含有卤素和红磷。
实施例3
按重量取乙烯-丙烯酸乙酯共聚物65份，乙丙橡胶35份，聚磷腈15份，氢氧化铝50份，聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯2份，2-(2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基)苯并三唑1.5份，四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯4份，4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)4份，硬脂酸锌3份。
以上材料经过密炼混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材，所述管材经过钴60或者电子加速器140KGy辐射交联，辐射交联后的管材在120℃温度下扩张4倍，得到核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，其性能如下：
阻燃性：通过VW-1，拉伸强度：16.1Mpa，断裂伸长率：275％；
175℃、200小时的热老化以后，拉伸强度：10.9Mpa，断裂伸长率：246％；
150℃、2150小时热老化以后，接受2400KGy的辐射剂量，再经过LOCA试验(时间1个月，最高温度218℃，最高压力达到0.85MPa，试验过程，以6.1L/min/m2的速度喷淋包含0.28mol/LH3BO3、0.064mol/LNa2S2O3与NaOH混合溶液)，然后将其置于300mm的水下一年，其绝缘电阻大于2.5MΩ,耐电压3150V/mm，5min不击穿。
不含有卤素和红磷。

Claims (2)

1.一种核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管，由下列按照重量份数计的组分组成：乙烯基聚合物100份；聚磷腈10－20份；氢氧化铝40－60份；光稳定剂1－3份；紫外线吸收剂1－2份；抗氧剂6－10份；润滑剂2－4份；
所述乙烯基聚合物为下述物质中的一种或多种的混合物：乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；乙烯-丙烯酸乙酯共聚物；乙烯-丙烯酸丁酯共聚物；乙丙橡胶；
所述光稳定剂为聚丁二酸(4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯；
所述的紫外线吸收剂为2-（2'-羟基-3',5'-二特戊基苯基）苯并三唑；
所述抗氧剂为四(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯与4,4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)按照1：1混配而成；
所述润滑剂为下述物质中的一种或多种的混合物：硬脂酸锌；硬脂酸钙；硬脂酸。
2.根据权利要求1所述的核电站用1E级K1类无卤无红磷阻燃热缩管的制备方法，其特征在于：按重量取乙烯基聚合物100份；聚磷腈10－20份；氢氧化铝40－60份；光稳定剂1－3份；紫外线吸收剂1－2份；抗氧剂6－10份；润滑剂2－4份；
经过密炼混炼造粒，然后用单螺杆挤出机挤出成管材，所述管材经过钴60或者电子加速器130-150KGy辐射交联，辐射交联后的管材在110-150℃温度下扩张2-6倍。
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