CN107722626A - 一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括：将尿素、甲醛、水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9‑9.4，升温搅拌，加入氢氧化镁、聚乙二醇混合均匀，升温保温，加入无水乙醇搅拌，喷入亚硒酸钠中，蒸发，然后加入黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉、氯化石蜡、颜料、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油搅拌均匀，抽真空继续搅拌得到预混料；向预混料中加入甲基乙氧基硅油、硅微粉混合均匀，加入甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三甲氧基硅烷、环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌，再加入甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、季戊四醇，维持负压搅拌，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。

Description

一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法
技术领域
本发明涉及橡胶护套技术领域，尤其涉及一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法。
背景技术
核电站里用到很多信号电缆，其中用于传输堆芯内有极高的要求，包含耐高温、耐辐照、耐湿性、化学稳定性等，最新的第三代技术核电站还要求60年的使用寿命。现有传统的核电站信号电缆是有机橡胶电缆，这种电缆有以下弱点：在恶劣环境下会发生老化现象，电缆的绝缘护套随着时间的推移会发生各种缓慢、不可逆的化学和物理变化，表现为材料的抗拉强度减弱、硬度增大，所以容易造成电缆在高温高湿的环境中，水或水蒸汽容易进入到电缆里面，从而造成电缆性能的巨大波动甚至失效。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，力学强度、耐老化性能好，阻燃稳定性好，阻燃效率高，可在超过210℃高温下使用，可有效阻止水汽进入到电缆内，保持电缆的高绝缘电阻，并能满足LOCA、地震试验和鉴定要求，而且能满足第三代技术核电站60年的使用寿命。
本发明提出的一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、将尿素、甲醛、水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温搅拌，加入氢氧化镁、聚乙二醇混合均匀，升温保温，加入无水乙醇搅拌，搅拌状态下喷入亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉、氯化石蜡、颜料、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌得到预混料；
S2、向预混料中加入甲基乙氧基硅油、硅微粉混合均匀，加入甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三甲氧基硅烷、环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌，再加入甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、季戊四醇，维持负压搅拌，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
优选地，S1中，将尿素、甲醛、水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至90-96℃搅拌10-18min，加入氢氧化镁、聚乙二醇混合均匀，升温至80-84℃保温1-2h，加入无水乙醇搅拌15-25min，搅拌状态下喷入亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉、氯化石蜡、颜料、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌15-25min，得到预混料。
优选地，S1中，按重量份将4-12份尿素、2-4份甲醛、60-100份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至90-96℃搅拌10-18min，加入10-20份氢氧化镁、4-10份聚乙二醇混合均匀，升温至80-84℃保温1-2h，加入20-40份无水乙醇搅拌15-25min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入15-25份黄麻纤维、4-10份云母粉、30-50份海泡石粉、4-15份麦饭石粉、2-4份氯化石蜡、0.1-0.5份颜料、1-2份磷酸三甲苯酯、1-2份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌15-25min，得到预混料。
优选地，S2中，向预混料中加入甲基乙氧基硅油、硅微粉混合均匀，加入甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三甲氧基硅烷、环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌20-40min，搅拌温度为85-95℃，再加入甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、季戊四醇，维持负压搅拌5-15min，搅拌温度为125-145℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
优选地，S2中，按重量份向60-80份预混料中加入80-100份甲基乙氧基硅油、2-6份硅微粉混合均匀，加入2-4份甲基三氟丙基硅油、1-4份甲基乙烯基苯基硅橡胶、1-2份甲基三甲氧基硅烷、1-2份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌20-40min，搅拌温度为85-95℃，再加入0.5-1.2份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.1-0.2份季戊四醇，维持负压搅拌5-15min，搅拌温度为125-145℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
本发明采用尿素与甲醛反应脲醛树脂，再加入木质素，形成氢氧化镁在内层，表层包覆囊壁的结构，阻燃稳定性好，阻燃效率高，而且颗粒表面均匀致密，经包覆后的氢氧化镁耐水性极高，不存在吸潮现象，即使在高温高湿的环境中，水蒸汽不也容易进入到电缆里面，而且低烟、无卤、阻燃、耐长期热老化，同时与黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉分散性好，协同作用，阻燃性能进一步增强，进一步采用甲基三氟丙基硅油、甲基三甲氧基硅烷进行交联，配合适量甲基乙烯基苯基硅橡胶、环型乙烯基硅氧烷，在增强本发明力学强度、耐老化性能的基础上，而且显著改善耐热氧及阻燃性能。
本发明可以在超过210℃高温下使用，且可有效阻止水汽进入到电缆内，保持电缆的高绝缘电阻，并能满足LOCA、地震试验和鉴定要求，而且能满足第三代技术核电站60年的使用寿命。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、将尿素、甲醛、水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温搅拌，加入氢氧化镁、聚乙二醇混合均匀，升温保温，加入无水乙醇搅拌，搅拌状态下喷入亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉、氯化石蜡、颜料、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌得到预混料；
S2、向预混料中加入甲基乙氧基硅油、硅微粉混合均匀，加入甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三甲氧基硅烷、环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌，再加入甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、季戊四醇，维持负压搅拌，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
实施例2
一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将4份尿素、4份甲醛、60份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至96℃搅拌10min，加入20份氢氧化镁、4份聚乙二醇混合均匀，升温至84℃保温1h，加入40份无水乙醇搅拌15min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入25份黄麻纤维、4份云母粉、50份海泡石粉、4份麦饭石粉、4份氯化石蜡、0.1份颜料、2份磷酸三甲苯酯、1份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌25min，得到预混料；
S2、按重量份向60份预混料中加入100份甲基乙氧基硅油、2份硅微粉混合均匀，加入4份甲基三氟丙基硅油、1份甲基乙烯基苯基硅橡胶、2份甲基三甲氧基硅烷、1份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌40min，搅拌温度为85℃，再加入1.2份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.1份季戊四醇，维持负压搅拌15min，搅拌温度为125℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
实施例3
一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将12份尿素、2份甲醛、100份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至90℃搅拌18min，加入10份氢氧化镁、10份聚乙二醇混合均匀，升温至80℃保温2h，加入20份无水乙醇搅拌25min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入15份黄麻纤维、10份云母粉、30份海泡石粉、15份麦饭石粉、2份氯化石蜡、0.5份颜料、1份磷酸三甲苯酯、2份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌15min，得到预混料；
S2、按重量份向80份预混料中加入80份甲基乙氧基硅油、6份硅微粉混合均匀，加入2份甲基三氟丙基硅油、4份甲基乙烯基苯基硅橡胶、1份甲基三甲氧基硅烷、2份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌20min，搅拌温度为95℃，再加入0.5份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.2份季戊四醇，维持负压搅拌5min，搅拌温度为145℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
实施例4
一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将6份尿素、3.5份甲醛、70份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至94℃搅拌12min，加入18份氢氧化镁、6份聚乙二醇混合均匀，升温至83℃保温1.2h，加入35份无水乙醇搅拌18min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入22份黄麻纤维、6份云母粉、45份海泡石粉、6份麦饭石粉、3.5份氯化石蜡、0.2份颜料、1.8份磷酸三甲苯酯、1.2份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌22min，得到预混料；
S2、按重量份向65份预混料中加入95份甲基乙氧基硅油、3份硅微粉混合均匀，加入3.5份甲基三氟丙基硅油、2份甲基乙烯基苯基硅橡胶、1.8份甲基三甲氧基硅烷、1.4份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌35min，搅拌温度为88℃，再加入1份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.12份季戊四醇，维持负压搅拌12min，搅拌温度为130℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
实施例5
一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将10份尿素、2.5份甲醛、90份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至92℃搅拌16min，加入12份氢氧化镁、8份聚乙二醇混合均匀，升温至81℃保温1.8h，加入25份无水乙醇搅拌22min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入18份黄麻纤维、8份云母粉、35份海泡石粉、12份麦饭石粉、2.5份氯化石蜡、0.4份颜料、1.2份磷酸三甲苯酯、1.8份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌18min，得到预混料；
S2、按重量份向75份预混料中加入85份甲基乙氧基硅油、5份硅微粉混合均匀，加入2.5份甲基三氟丙基硅油、3份甲基乙烯基苯基硅橡胶、1.2份甲基三甲氧基硅烷、1.8份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌25min，搅拌温度为92℃，再加入0.8份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.18份季戊四醇，维持负压搅拌8min，搅拌温度为140℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
实施例6
一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，包括如下步骤：
S1、按重量份将8份尿素、3份甲醛、80份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至93℃搅拌14min，加入15份氢氧化镁、7份聚乙二醇混合均匀，升温至82℃保温1.5h，加入30份无水乙醇搅拌20min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入20份黄麻纤维、7份云母粉、40份海泡石粉、9份麦饭石粉、3份氯化石蜡、0.3份颜料、1.5份磷酸三甲苯酯、1.5份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌20min，得到预混料；
S2、按重量份向70份预混料中加入90份甲基乙氧基硅油、4份硅微粉混合均匀，加入3份甲基三氟丙基硅油、2.5份甲基乙烯基苯基硅橡胶、1.5份甲基三甲氧基硅烷、1.6份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌30min，搅拌温度为90℃，再加入0.9份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.15份季戊四醇，维持负压搅拌10min，搅拌温度为135℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将尿素、甲醛、水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温搅拌，加入氢氧化镁、聚乙二醇混合均匀，升温保温，加入无水乙醇搅拌，搅拌状态下喷入亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉、氯化石蜡、颜料、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌得到预混料；
S2、向预混料中加入甲基乙氧基硅油、硅微粉混合均匀，加入甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三甲氧基硅烷、环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌，再加入甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、季戊四醇，维持负压搅拌，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
2.根据权利要求1所述核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，其特征在于，S1中，将尿素、甲醛、水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至90-96℃搅拌10-18min，加入氢氧化镁、聚乙二醇混合均匀，升温至80-84℃保温1-2h，加入无水乙醇搅拌15-25min，搅拌状态下喷入亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入黄麻纤维、云母粉、海泡石粉、麦饭石粉、氯化石蜡、颜料、磷酸三甲苯酯、环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌15-25min，得到预混料。
3.根据权利要求1或2所述核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，其特征在于，S1中，按重量份将4-12份尿素、2-4份甲醛、60-100份水混合均匀，用氢氧化钠调节体系pH值为9-9.4，升温至90-96℃搅拌10-18min，加入10-20份氢氧化镁、4-10份聚乙二醇混合均匀，升温至80-84℃保温1-2h，加入20-40份无水乙醇搅拌15-25min，搅拌状态下喷入100份亚硒酸钠中，蒸发回收无水乙醇，然后加入15-25份黄麻纤维、4-10份云母粉、30-50份海泡石粉、4-15份麦饭石粉、2-4份氯化石蜡、0.1-0.5份颜料、1-2份磷酸三甲苯酯、1-2份环氧大豆油，送入搅拌机中搅拌均匀，抽真空继续搅拌15-25min，得到预混料。
4.根据权利要求1-3任一项所述核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，其特征在于，S2中，向预混料中加入甲基乙氧基硅油、硅微粉混合均匀，加入甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基苯基硅橡胶、甲基三甲氧基硅烷、环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌20-40min，搅拌温度为85-95℃，再加入甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、季戊四醇，维持负压搅拌5-15min，搅拌温度为125-145℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
5.根据权利要求1-4任一项所述核电站信号电缆用橡胶护套材料制备方法，其特征在于，S2中，按重量份向60-80份预混料中加入80-100份甲基乙氧基硅油、2-6份硅微粉混合均匀，加入2-4份甲基三氟丙基硅油、1-4份甲基乙烯基苯基硅橡胶、1-2份甲基三甲氧基硅烷、1-2份环型乙烯基硅氧烷，维持负压搅拌20-40min，搅拌温度为85-95℃，再加入0.5-1.2份甲基乙烯基硅氧烷配位铂络合物、0.1-0.2份季戊四醇，维持负压搅拌5-15min，搅拌温度为125-145℃，冷却，去除水分得到核电站信号电缆用橡胶护套材料。
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