CN106496753A

CN106496753A - 核电站用电缆料及制备方法

Info

Publication number: CN106496753A
Application number: CN201610881607.4A
Authority: CN
Inventors: 汪伍洋; 盛文佳; 周建深; 沈治华; 高洪明; 凌勇
Original assignee: Hangzhou Gaoxin Rubber Material Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Gaoxin Rubber Material Co Ltd
Priority date: 2016-10-10
Filing date: 2016-10-10
Publication date: 2017-03-15

Abstract

本发明涉及一种既不含卤素，又具有高阻燃性、耐高温、耐臭氧、耐候和耐辐照性能好的核电站用电缆料，质量百分数：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物20%‑40%，苯醚撑硅橡胶0%‑20%，氢氧化铝30%‑60%，碳酸钙镁0%‑10%，偶联剂与交联剂1%‑10%，相容剂1%‑10%，抗氧剂0.1%‑1%，润滑剂0.1%‑1%，稳定剂0.1%‑1%。优点：一是无卤化、阻燃性能好；二是耐高温、耐臭氧、耐候和耐辐照性能好。

Description

核电站用电缆料及制备方法

技术领域

本发明涉及一种既不含卤素，又具有高阻燃性、耐高温、耐臭氧、耐候和耐辐照性能好的核电站用电缆料，属电缆料制造领域。

背景技术

CN103613882A、名称“一种耐辐射电缆料及其制备方法”，由下列重量份的原料制成：SG-4型PVC树脂70-80、聚醚酰亚胺25-35、ABS10-15、氢氧化镁10-15、六苯氧基环三磷腈5-10、乙酰柠檬酸三辛酯8-12、微晶石蜡3-5、古马隆树脂4-8、磷酸钙5-10、环氧硬脂酸辛酯3-6、煅烧陶土10-15、复合填料4-8、沉淀硫酸钡6-12、双巯基乙酸异辛酯二正辛基锡0.5-1、硬脂酸锌1-2、钛白粉3-6、光稳定剂6220.3-0.5、光稳定剂10840.2-0.4、抗氧剂2640.5-0.8。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既不含卤素，又具有高阻燃性、耐高温、耐臭氧、耐候和耐辐照性能好的核电站用电缆料。

设计方案：为了实现上述设计目的。本发明在材料构成上由下列按质量百分数组成：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20%-40%，苯醚撑硅橡胶0%-20%，氢氧化铝30%-60%，碳酸钙镁0%-10%，偶联剂与交联剂1%-10%，相容剂1%-10%，抗氧剂0.1%-1%，润滑剂0.1%-1%，稳定剂0.1%-1%。

采用上述无卤阻燃绝缘料组分配伍制得的核电缆绝缘层在经过180℃/168h热老化后断裂伸长率保留率仍可达到80%。为了解决温度升高，高分子链的运动加剧，一旦超过化学键的离解能，就会引起高分子链的热降解或基团脱落的问题，以及为了控制降解速率，本发明引入了高效的抗氧剂，能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性。通过阿累尼乌斯公式推算，该无卤阻燃绝缘料挤出制成的核电缆绝缘层在125℃使用寿命可达60年以上。基料通过与高效抗氧剂共同作用对绝缘材料进行有效防护，提高了材料的耐臭氧、耐候和耐直流电压性能。

在上述的核电缆用无卤低烟绝缘料中，该绝缘料中还包括重量份为0.1%-1%的润滑剂，所述的润滑剂为硬脂酸铝和微晶石蜡的混合物，两者配合比例硬脂酸铝：微晶石蜡=1:1两种润滑剂兼具内外润滑作用，少量可以进入高分子化合物的分子链之间，削弱高分子链间的相互作用力，引起滑动和旋转，同时又不过分降低高分子化合物的玻璃化温度，其余则附着在熔体或加工机械、模具的表面，形成润滑界面，降低熔体与加工机械之间的摩擦力。且该微晶石蜡的纯度较高，所以应用到本核电缆用无卤低烟绝缘料中会使其绝缘性能较好。

采用氢氧化铝和碳酸钙镁两种阻燃剂协同阻燃，在燃烧的初期阶段，氢氧化铝吸热并释放气体，燃烧后期，碳酸钙镁通过释放二氧化碳对燃烧火焰起到稀释作用有效降低了传递到聚合物的热量，最后形成有强度的增强型灰烬，使本发明材料具有很好的阻燃效果，材料氧指数达到45。

在上述的核电缆用无卤低烟绝缘料中，所述的稳定剂由以下成分组成：2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，两者配合比例2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物：2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮=1:1。两种稳定剂协同作用时，能强烈地选择性吸收高能量的紫外线，并进行能量转换，以热能形式或无害的低能辐射将能量释放或消耗，从而极大地减缓了材料的光降解作用。

技术方案1：一种核电站用电缆料，质量百分数：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20%-40%，苯醚撑硅橡胶0%-20%，氢氧化铝30%-60%，碳酸钙镁0%-10%，偶联剂与交联剂1%-10%，相容剂1%-10%，抗氧剂0.1%-1%，润滑剂0.1%-1%，稳定剂0.1%-1%。

技术方案2：一种核电站用电缆料制备方法，采用混炼机将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和苯醚撑硅橡胶、氢氧化铝阻燃剂以及其他助剂按照一定配比混炼机制得，混炼时间为10-30分钟，混炼机的加热温度为150-200℃，螺杆转速为50-80rpm，样品压片后再进行高能电子束辐照，辐照剂量为50-200kGy，最终制得本发明所述的核电缆用无卤低烟绝缘料。

本发明与背景技术相比，一是无卤化、阻燃性能好；二是耐高温、耐臭氧、耐候和耐辐照性能好。

具体实施方式

实施例1：一种核电站用电缆料，质量百分数：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20%-40%范围内任意取值且包括端点值，苯醚撑硅橡胶0%-20%范围内任意取值且包括端点值，氢氧化铝30%-60%范围内任意取值且包括端点值，碳酸钙镁0%-10%范围内任意取值且包括端点值，偶联剂与交联剂1%-10%，相容剂1%-10%，抗氧剂0.1%-1%范围内任意取值且包括端点值，润滑剂0.1%-1%范围内任意取值且包括端点值，稳定剂0.1%-1%范围内任意取值且包括端点值。所述偶联剂与交联剂为聚醚改性有机硅烷。所述相容剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐。所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯含量为5%-50%。所述抗氧剂为多酚类抗氧剂1010。所述润滑剂为硬脂酸铝和微晶石蜡的混合物。所述稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的复配物。润滑剂为硬脂酸铝和微晶石蜡的混合物。稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的复配物。

实施例2：在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20%，氢氧化铝60%，偶联剂与交联剂8.5%，相容剂8.5%，抗氧剂1%，润滑剂1%，稳定剂1%。

实施例3：在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40%，苯醚撑氢氧化铝57.7%，偶联剂与交联剂1%，相容剂1%，抗氧剂0.1%，润滑剂0.1%，稳定剂0.1%。

实施例4：在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30%，苯醚撑硅橡胶10%，氢氧化铝40%，碳酸钙镁5%，偶联剂与交联剂5%，相容剂8%，抗氧剂1%，润滑剂0.5%，稳定剂0.5%。

实施例5：在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物25%，苯醚撑硅橡胶20%，氢氧化铝30%，碳酸钙镁10%，偶联剂与交联剂7%，相容剂6%，抗氧剂1%，润滑剂0.4%，稳定剂0.6%。

实施例6：在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物35%，苯醚撑硅橡胶10%，氢氧化铝35%，碳酸钙镁8%，偶联剂与交联剂9%，相容剂1%%，抗氧剂0.8%，润滑剂0.8%，稳定剂0.4%。

实施例7：在实施例1的基础上，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物28%，苯醚撑硅橡胶12%，氢氧化铝45%，碳酸钙镁3%，偶联剂与交联剂3%，相容剂7.5%，抗氧剂0.5%，润滑剂0.5%，稳定剂0.5%。

实施例8：在上述实施例的基础一种核电站用电缆料制备方法，采用混炼机将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和苯醚撑硅橡胶、氢氧化铝阻燃剂以及其他助剂按照一定配比混炼机制得，混炼时间为10-30分钟，混炼机的加热温度为150-200℃，螺杆转速为50-80rpm，样品压片后再进行高能电子束辐照，辐照剂量为50-200kGy，最终制得本发明所述的核电缆用无卤低烟绝缘料。

准确称取乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80g，苯醚撑硅橡胶25g，氢氧化铝阻燃剂40g，碳酸钙镁阻燃剂10g，偶联剂与交联剂聚醚改性有机硅烷0.65g，相容剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐10g，抗氧剂1010为0.5g，润滑剂硬脂酸铝/微晶石蜡=0.5/0.5g，稳定剂2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物/2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮=0.5/0.5g，辐照剂量为150kGy。最终制得本发明所述的核电缆用无卤低烟绝缘料，拉伸强度=10.0MPa，断裂伸长率=225%。

需要理解到的是：上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述，但是这些文字描述，只是对本发明设计思路的简单文字描述，而不是对本发明设计思路的限制，任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种核电站用电缆料，其特征是质量百分数：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20%-40%，苯醚撑硅橡胶0%-20%，氢氧化铝30%-60%，碳酸钙镁0%-10%，偶联剂与交联剂1%-10%，相容剂1%-10%，抗氧剂0.1%-1%，润滑剂0.1%-1%，稳定剂0.1%-1%。

2.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：所述偶联剂与交联剂为聚醚改性有机硅烷。

3.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：所述相容剂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物接枝马来酸酐。

4.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的醋酸乙烯含量为5%-50%。

5.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：所述抗氧剂为多酚类抗氧剂1010。

6.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：所述润滑剂为硬脂酸铝和微晶石蜡的混合物。

7.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：所述稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的复配物。

8.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：润滑剂为硬脂酸铝和微晶石蜡的混合物。

9.根据权利要求1所述的核电站用电缆料，其特征是：稳定剂为2,4-二羟基二苯甲酮的衍生物和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的复配物。

10.一种核电站用电缆料制备方法，其特征是：采用混炼机将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和苯醚撑硅橡胶、氢氧化铝阻燃剂以及其他助剂按照一定配比混炼机制得，混炼时间为10-30分钟，混炼机的加热温度为150-200℃，螺杆转速为50-80rpm，样品压片后再进行高能电子束辐照，辐照剂量为50-200kGy，最终制得本发明所述的核电缆用无卤低烟绝缘料。