CN108299751A - 一种核电站专用电缆护套绝缘材料及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种核电站专用电缆护套绝缘材料及其制备工艺，绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯20‑30份、乙丙橡胶10‑20份、氧化锌8‑18份、氧化镁5‑15份、纳米二氧化硅4‑12份、硅微粉3‑9份、高岭土10‑20份、己二酸丙二醇聚酯5‑15份、防老剂RD1‑6份、三氧化二锑3‑9份、玻璃纤维2‑8份、羟乙基纤维素4‑12份、珍珠岩6‑16份，本发明制备工艺简单，制得的绝缘材料具有优异的绝缘、耐磨、耐高压、防辐射、阻燃的优点，延长了电缆护套的使用寿命。

Description

一种核电站专用电缆护套绝缘材料及其制备工艺
技术领域
本发明涉及绝缘材料制备技术领域，具体为一种核电站专用电缆护套绝缘材料及其制备工艺。
背景技术
核电站核岛电缆要求电缆绝缘材料必须具有优异的耐热老化性能、耐辐射老化性能、阻燃性能、耐湿热性能等。在核环境下，正常运行的电缆须要经受 γ、β 射线的辐照，并且具备在事故情况下的保持电缆正常运行的要求。由于一般聚合物在辐照作用下产生电离或激发等反应后，进一步发生以下化学反应 ：大分子间由辐照引发的交联反应、辐照引发的降解反应、氧化反应、产生气体产物、其它如异构化等，这些反应在不同的反应速率下发生的程度不同，最终的结果是聚合物材料的分子量愈来愈小，甚至失去聚合物的性质。目前常用的绝缘材料为交联聚烯烃和乙丙橡胶材料，其耐磨、抗压性能差，导致电缆护套使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种核电站专用电缆护套绝缘材料及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种核电站专用电缆护套绝缘材料,绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯20-30份、乙丙橡胶10-20份、氧化锌8-18份、氧化镁5-15份、纳米二氧化硅4-12份、硅微粉3-9份、高岭土10-20份、己二酸丙二醇聚酯5-15份、防老剂RD1-6份、三氧化二锑3-9份、玻璃纤维2-8份、羟乙基纤维素4-12份、珍珠岩6-16份。
优选的，绝缘材料组分优选的成分配比包括氯化聚乙烯25份、乙丙橡胶15份、氧化锌13份、氧化镁10份、纳米二氧化硅8份、硅微粉6份、高岭土15份、己二酸丙二醇聚酯10份、防老剂RD4份、三氧化二锑6份、玻璃纤维5份、羟乙基纤维素8份、珍珠岩11份。
优选的，其制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为20min-40min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
优选的，所述步骤B中混炼温度为120℃-160℃，时间为20min-30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制备工艺简单，制得的绝缘材料具有优异的绝缘、耐磨、耐高压、防辐射、阻燃的优点，延长了电缆护套的使用寿命；本发明中添加的玻璃纤维、羟乙基纤维素、珍珠岩能够增强绝缘材料的柔韧性，提高了其断裂伸长率，采用的制备工艺操作简单，能够确保各材料组分充分混合，进一步提高了绝缘材料的机械性能。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种核电站专用电缆护套绝缘材料,绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯20-30份、乙丙橡胶10-20份、氧化锌8-18份、氧化镁5-15份、纳米二氧化硅4-12份、硅微粉3-9份、高岭土10-20份、己二酸丙二醇聚酯5-15份、防老剂RD1-6份、三氧化二锑3-9份、玻璃纤维2-8份、羟乙基纤维素4-12份、珍珠岩6-16份。
实施例一：
绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯20份、乙丙橡胶10份、氧化锌8份、氧化镁5份、纳米二氧化硅4份、硅微粉3份、高岭土10份、己二酸丙二醇聚酯5份、防老剂RD1份、三氧化二锑3份、玻璃纤维2份、羟乙基纤维素4份、珍珠岩6份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为20min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
本实施例中，步骤B中混炼温度为120℃，时间为20min。
实施例二：
绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯30份、乙丙橡胶20份、氧化锌18份、氧化镁15份、纳米二氧化硅12份、硅微粉9份、高岭土20份、己二酸丙二醇聚酯15份、防老剂RD6份、三氧化二锑9份、玻璃纤维8份、羟乙基纤维素12份、珍珠岩16份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为40min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
本实施例中，步骤B中混炼温度为160℃，时间为30min。
实施例三：
绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯22份、乙丙橡胶12份、氧化锌10份、氧化镁7份、纳米二氧化硅6份、硅微粉4份、高岭土12份、己二酸丙二醇聚酯8份、防老剂RD2份、三氧化二锑4份、玻璃纤维3份、羟乙基纤维素6份、珍珠岩8份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为25min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
本实施例中，步骤B中混炼温度为126℃，时间为22min。
实施例四：
绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯28份、乙丙橡胶18份、氧化锌16份、氧化镁12份、纳米二氧化硅10份、硅微粉8份、高岭土18份、己二酸丙二醇聚酯13份、防老剂RD5份、三氧化二锑7份、玻璃纤维7份、羟乙基纤维素10份、珍珠岩14份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为35min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
本实施例中，步骤B中混炼温度为155℃，时间为28min。
实施例五：
绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯25份、乙丙橡胶15份、氧化锌13份、氧化镁10份、纳米二氧化硅8份、硅微粉6份、高岭土15份、己二酸丙二醇聚酯10份、防老剂RD4份、三氧化二锑6份、玻璃纤维5份、羟乙基纤维素8份、珍珠岩11份。
本实施例的制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为30min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
本实施例中，步骤B中混炼温度为140℃，时间为25min。
试验例：
采用本发明各实施例制得的绝缘材料进行拉伸强度和断裂性能试验，得到数据如下表：
抗压强度（MPA） 断裂伸长率（%）
实施例一 14 380
实施例二 14 385
实施例三 16 390
实施例四 15 384
实施例五 18 395
本发明制备工艺简单，制得的绝缘材料具有优异的绝缘、耐磨、耐高压、防辐射、阻燃的优点，延长了电缆护套的使用寿命；本发明中添加的玻璃纤维、羟乙基纤维素、珍珠岩能够增强绝缘材料的柔韧性，提高了其断裂伸长率，采用的制备工艺操作简单，能够确保各材料组分充分混合，进一步提高了绝缘材料的机械性能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种核电站专用电缆护套绝缘材料,其特征在于：绝缘材料组分按重量份数包括氯化聚乙烯20-30份、乙丙橡胶10-20份、氧化锌8-18份、氧化镁5-15份、纳米二氧化硅4-12份、硅微粉3-9份、高岭土10-20份、己二酸丙二醇聚酯5-15份、防老剂RD1-6份、三氧化二锑3-9份、玻璃纤维2-8份、羟乙基纤维素4-12份、珍珠岩6-16份。
2.根据权利要求1所述的一种核电站专用电缆护套绝缘材料,其特征在于：绝缘材料组分优选的成分配比包括氯化聚乙烯25份、乙丙橡胶15份、氧化锌13份、氧化镁10份、纳米二氧化硅8份、硅微粉6份、高岭土15份、己二酸丙二醇聚酯10份、防老剂RD4份、三氧化二锑6份、玻璃纤维5份、羟乙基纤维素8份、珍珠岩11份。
3.实现权利要求1所述的一种核电站专用电缆护套绝缘材料的制备工艺,其特征在于：其制备工艺包括以下步骤：
A、将氧化锌、氧化镁、纳米二氧化硅、硅微粉、高岭土、三氧化二锑、珍珠岩混合后加入研磨机中研磨，研磨时间为20min-40min，之后过80目筛，得到混合物A；
B、在混合物A中加入氯化聚乙烯、乙丙橡胶、防老剂RD、玻璃纤维、羟乙基纤维素，充分混合后加入混炼机中混炼，之后缓慢冷却至室温，得到混合物B；
C、将混合物B加入双螺杆挤出机中挤出，挤出的材料即为绝缘材料，挤出温度为180℃。
4.根据权利要求3所述的一种核电站专用电缆护套绝缘材料的制备工艺,其特征在于：所述步骤B中混炼温度为120℃-160℃，时间为20min-30min。
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