具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，由以下重量份的組分組成：三元乙丙共聚物100份，聚酰亞胺5~20份，氫氧化鎂35~50份，二氧化硅24~32份，三氧化二銻18~26份，三氧化二鋁4~9份，氧化鋅8~10份，過氧化二異丙苯2~3.5份，三氧化二鐵1.5~3.5份，氧化鈣0.4~0.8份，氧化鎂0.6~1份，2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體2.4~2.6份，2-巰基苯并咪唑2~3份，乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷1~3份，潤滑劑0.5~5份。本發(fā)明提高了基材本身的耐輻射性能、耐熱性能、高阻燃性能、高絕緣性能等綜合性能，可以對絕緣料提高絕緣電阻提高二個(gè)次方，并不降低阻燃性能，簡化了電纜加工工藝。
【專利說明】具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及核電站用電纜料，尤其涉及具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料。
【背景技術(shù)】
[0002]核能作為一種情結(jié)高效的能源得到了國家的高度重視和大力發(fā)展。核電站使用的電纜，特別是安全殼內(nèi)使用的電纜，按三代AP1000型核電標(biāo)準(zhǔn)，需要在輻射環(huán)境下正常使用壽命60年，并在事故情況下或事故后，耐受大劑量輻射和高溫、浸水、蒸汽等嚴(yán)酷條件能執(zhí)行安全功能，還要求其絕緣芯線能夠滿足IEC60332-1的單根垂直燃燒試驗(yàn)和電纜的較高的絕緣電阻，這2個(gè)指標(biāo)相互制約，高阻燃所需添加大量阻燃劑降低絕緣性能，高絕緣電阻需要盡量少添加阻燃劑以保持絕緣性能，以上問題一直是核電纜生產(chǎn)廠經(jīng)常碰到的問題。目前，現(xiàn)有的絕緣線芯的結(jié)構(gòu)是采用2層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層絕緣是交聯(lián)聚乙烯，用于提供絕緣性能，外層絕緣是高阻燃聚烯烴料，用于提供高阻燃性能；但是，存在以下技術(shù)問題:(I)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，性能余度很小，經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生絕緣性能或者阻燃性能不合格的情況發(fā)生；(2)耐受大劑量輻射和高溫、浸水、蒸汽性能較差。因此，如何設(shè)計(jì)一種單層結(jié)構(gòu)的絕緣料，能大大提高絕緣電阻同時(shí)，并不降低阻燃性能，大大提高耐受大劑量輻射和高溫、浸水、蒸汽性能，成為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員努力的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，該阻燃高絕緣電纜料改善阻燃性能的同時(shí)，既提高了絕緣性能，也提高了基材本身的耐輻射性能、耐熱性能、高阻燃性能、高絕緣性能等綜合性能，使核電站電纜的絕緣芯線使用單層結(jié)構(gòu)就能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良要求，簡化了電纜加工工藝。
[0004]為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，所述阻燃高絕緣電纜料由以下重量份的組分組成:
三元乙丙共聚物100份，
聚酰亞胺5~20份，
氫氧化鎂35~50份，
二氧化硅24~32份，
三氧化二銻18~26份，
三氧化二鋁4、份，
氧化鋅8~10份，
過氧化二異丙苯2~3.5份，
三氧化二鐵1.5~3.5份， 氧化鈣0.4^0.8份，
氧化鎂0.6^1份，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體2.4~2.6份，
2-巰基苯并咪唑2~3份，
乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷廣3份，
潤滑劑0.5~5份。
[0005]上述低煙無鹵阻燃絕緣料的技術(shù)方案進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下:
1.上述方案中，所述三元乙丙共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，共聚物的乙烯含量> 60%ο
[0006]2.上述方案 中，所述潤滑劑為PE蠟或者硅酮或者硬脂酸。
[0007]3.上述方案中，所述聚酰亞胺的平均粒徑為10-20μπι，所述氫氧化鎂的平均粒徑為0.8~1.5 μ m，所述三氧化二銻的平均粒徑為0.5~2.5 μ m。
[0008]由于上述技術(shù)方案的運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
1.本發(fā)明具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，其在三元乙丙共聚物100份、過氧化二異丙苯2~3.5份、氧化鋅8~10份、氫氧化鎂和三氧化二銻配方中通過添加聚酰亞胺，提高了基材本身的耐輻射性能、耐熱性能、高阻燃性能、高絕緣性能等綜合性能，也減少氫氧化鎂和三氧化二銻使用量，提高了絕緣性能；其次，配方中加入乙烯基三(β_甲氧基乙氧基)硅烷f 3份、潤滑劑0.5飛份、氧化鈣0.4^0.8份、氧化鎂0.6^1份提高產(chǎn)品的緊密度，排除材料微孔，改善了浸水、耐蒸汽性能，滿足了核電絕緣料綜合性能的要求。
[0009]2.本發(fā)明具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，其在三元乙丙共聚物100份、過氧化二異丙苯2~3.5份、氧化鋅8~10份、氫氧化鎂和三氧化二銻配方中通過添加聚酰亞胺，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體2.4-2.6份，2-巰基苯并咪唑2~3份，提高了絕緣性能同時(shí)，也改善阻燃性能；其次，配方中加入二氧化硅24-32份、三氧化二鋁
4、份、三氧化二鐵1.5^3.5份，可以對絕緣料提高絕緣電阻提高二個(gè)次方，并不降低阻燃性能，使核電站電纜的絕緣芯線使用單層結(jié)構(gòu)就能夠滿足電纜的要求，簡化了電纜加工工藝。
[0010]3.本發(fā)明具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，其聚酰亞胺的平均粒徑為10-20 μ m，氫氧化鎂的平均粒徑為0.8~1.5 μ m，所述三氧化二銻的平均粒徑為
0.5^2.5 μ m、煅燒陶土平均粒徑為f 2 μ m，上述改性劑和填料如果粒徑過細(xì)，則最終的混合物的伸長率偏低、流動(dòng)性變差，不利于電纜擠出的加工工藝，如果粒徑過大，則混合物的拉伸強(qiáng)度偏低，以及阻燃性、透光率等綜合性能能變差并影響表面光潔細(xì)膩程度。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1:一種具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，所述阻燃高絕緣電纜料由以下重量份的組分組成:
三元乙丙共聚物100份，
聚酰亞胺12份，
氫氧化鎂48份，
二氧化硅32份，
三氧化二銻20份，二氧化二招5份，
氧化鋅10份，
過氧化二異丙苯2.5份，
三氧化二鐵1.6份，
氧化鈣0.7份，
氧化鎂0.9份，
2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體 2.4份，
2-巰基苯并咪唑2.6份，
乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷 1份，
PE蠟4份；
上述共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，所述共聚物的乙烯含量≥60% ；
上述聚酰亞胺改性劑的平均粒徑為10-20μπι，上述氫氧化鎂的平均粒徑為
0.8~1.5 μ m，所 述三氧化二銻的平均粒徑為0.5~2.5 μ m。
[0012]2、制備工藝
第一步:將三元乙丙共聚物100份、聚酰亞胺12份、氫氧化鎂48份、二氧化硅32份、三氧化二銻20份、三氧化二鋁5份、氧化鋅10份、三氧化二鐵1.6份、氧化鈣0.7份、氧化鎂
0.9份、2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體2.4份、2-巰基苯并咪唑2.6份、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷1份、PE蠟4份所有原料按配方計(jì)量混合，在密煉機(jī)中密煉塑化3分鐘，料溫達(dá)到150°C時(shí)排料；
第二步:然后在120°C溫度的開煉機(jī)上打三角包翻煉均勻后出片，經(jīng)過濾橡機(jī)過濾后，再在溫度為100°C開煉機(jī)上加入過氧化二異丙苯2.5份下混合均勻出片，包裝即為絕緣料成品。
[0013]第三步:將絕緣料在電線電纜擠橡機(jī)連硫線生產(chǎn)線上，以9(TllO°C的溫度下擠出，包覆在導(dǎo)體線芯上，并在17(T200°C溫度的硫化管中硫化，即成為核電站Kl類電纜的絕緣電線，按照電纜標(biāo)準(zhǔn)對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測。
[0014]3、技術(shù)指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種具有耐輻射性能的核電站用阻燃高絕緣電纜料，其特征在于:所述阻燃高絕緣電纜料由以下重量份的組分組成: 三元乙丙共聚物100份， 聚酰亞胺5~20份， 氫氧化鎂35~50份， 二氧化硅24~32份， 三氧化二銻18~26份， 三氧化二鋁4、份， 氧化鋅8~10份， 過氧化二異丙苯2~3.5份， 三氧化二鐵1.5~3.5份， 氧化鈣0.4^0.8份， 氧化鎂0.6^1份， .2，2，4-三甲基- 1，2- 二氫化喹啉聚合體2.4~2.6份，. 2-巰基苯并咪唑2~3份， 乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷廣3份， 潤滑劑0.5~5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃高絕緣電纜料，其特征在于:所述三元乙丙共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，共聚物的乙烯含量≥60%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃高絕緣電纜料，其特征在于:所述潤滑劑為PE蠟或者硅酮或者硬脂酸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃高絕緣電纜料，其特征在于:所述聚酰亞胺的平均粒徑為10-20 μ m,所述氫氧化鎂的平均粒徑為0.8^1.5 μ m,所述三氧化二銻的平均粒徑為.0.5~2.5 μ m0
【文檔編號(hào)】C08K13/02GK103992567SQ201410066061
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月26日
【發(fā)明者】單永東 申請人:中廣核三角洲（江蘇）塑化有限公司