一种核电站用中高压化学交联电缆料及其制备方法和电缆技术

本发明专利技术公开了一种核电站用中高压化学交联电缆料及其制备方法，其中，所述绝缘材料是由按质量份计的下述成分组成：70～90份的低密度聚乙烯，10‑30份的聚烯烃共聚物，0.5‑3份的稳定剂，1～3份的交联剂，0.3～1份的交联助剂，0.5～3份的复合抗氧剂和0.1～1份的防辐射改性剂等。本发明专利技术的电缆料具有优异的电性能，能够用于10kV以上的电力电缆，具有优异的长期老化性能，能够满足第三代核电站60年(90度)的寿命要求；并且耐辐射性能优异，可以用于核电站的严酷环境中。本发明专利技术还公开了该核电站用中高压化学交联电缆料的制备方法和采用该核电站用中高压化学交联电缆料制备的电缆。

Medium high voltage chemical cross-linking cable material for nuclear power station, preparation method and cable thereof

The invention discloses a preparation method for nuclear power plant, high pressure chemical crosslinking cable material and preparation, the insulating material is composed of the following components according to the quality of a meter: low density polyethylene 70 to 90 copies, 30 copies of the 10 polyolefin copolymer stabilizer, 0.5 3, 1 ~ 3 a crosslinking agent, 0.3 to 1 portions of the crosslinking agent, 0.5 to 3 copies of the composite antioxidant and 0.1 to 1 copies of the anti radiation modification agent. Cable material of the invention has excellent electrical properties, can be used for power cables above 10kV, with excellent long-term ageing performance, to meet the 60 years of the third generation nuclear power plant (90 degrees) and life requirements; the excellent radiation performance, can be used in the harsh environment of nuclear power plant. The invention also discloses a method for preparing a medium high voltage chemical cross-linking cable material for the nuclear power station and a cable prepared by using the medium high voltage chemical cross-linking cable material in the nuclear power station.

【技术实现步骤摘要】
一种核电站用中高压化学交联电缆料及其制备方法和电缆
本专利技术属于核电站用中高压电缆料领域，具体涉及一种核电站用中高压化学交联电缆料及其制备方法和电缆。
技术介绍
核电站电缆因其特殊的使用环境，要求电缆具有可靠的使用寿命、热稳定、防潮性、化学稳定性和耐高能辐射等性能。因此，对用于核电站电缆的电缆材料也提出了较高的性能要求。现有的用于中高压绝缘的电缆料，在长期的热老化和辐射老化的作用下，分子间的化学键会发生断裂，产生活性自由基或活性粒子，并会进一步发生化学反应，长期处于这样的环境下，会加速反应，最终使材料的性能越来越劣化，制成的电缆用于核电站，存在很大的安全隐患。因此，很难同时达到核电站标准的90度60年的耐长期老化的性能要求、耐辐射性能、电性能等的使用要求。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于获得一种克服现有技术的不足，能在核电站环境下长期使用，用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料。本专利技术的第二目的在于获得一种克服现有技术的不足，能在核电站环境下长期使用，用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料的制备方法。本专利技术的第三目的在于获得一种克服现有技术的不足，能在核电站环境下长期使用，用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆。本专利技术的第一方面提供的一种核电站用中高压化学交联电缆料，所述电缆料包含：低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂，其中，按照质量份计，所述电缆料由以下原料制备而成：在本专利技术一个优选的实施方式中，所述聚烯烃共聚物为线性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述稳定剂为二氧化钛、氧化锌、氧化钙、氧化镁、水滑石中的一种或者任意两种的混和。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述复合抗氧剂由受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配而成，三者之间的重量比为2：1：1至1：1：2。在本专利技术的一个优选实施例中，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧1076中的一种或者任意两种的混和。在本专利技术的一个优选实施例中，所述含硫抗氧剂为DLTP、DSTP、DMTP、抗氧剂300、抗氧剂1035中的一种或者任意两种的混和。在本专利技术的一个优选实施例中，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂618中的一种或者任意两种的混和。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述防辐射改性剂为硫酸铅、硫酸钡、碳化硼、硼酸锌中的一种或者任意两种的混和。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.8～2.2g/10min，以GB/T3682-2000法测定。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5‐二甲基‐2,5二叔丁基过氧化己烷中的至少一种。所述交联助剂为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯、过氧化苯甲酰、二乙胺基丙胺中的一种或者任意两种的混和。上述一种核电站用中高压化学交联电缆料的制备方法，包括以下步骤：a)将低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂进行配料后，放入高速混合机中，在室温下搅拌3-5分钟，混和均匀，然后经双螺杆挤出造粒，螺杆各段温度为：加料段90～100℃，输送段105～110℃，熔融段120～125℃，机头120～135℃；b)先将挤出的塑料粒子烘干后，用真空吸料机吸入真空转鼓，然后，按比例称取交联剂在真空状态下用倒吸原理吸入到真空转鼓，将真空转鼓升温至80度，后吸收两个小时后，冷却打包。作为本专利技术的核电站用中高压化学交联电缆，由上述核电站用中高压化学交联电缆料制备而成。本专利技术通过改进配方，获得了一种能在核电站环境下长期使用，耐长期老化性能，耐辐射性能，耐严酷环境，电性能好，机械性能优异用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料。本专利技术人的核电站用中高压化学交联电缆料，克服了传统中高压化学交联电缆料的不足，使该材料具有优异的耐长期老化性能，耐严酷环境，耐辐射性能，电性能和综合机械性能，具体实施方式本专利技术人经过广泛而深入的研究，通过改进配方，获得了一种能在核电站环境下长期使用，耐长期老化性能，耐辐射性能，耐严酷环境，电性能好，机械性能优异用于10kV及以上等级的核电站用中高压化学交联电缆料。本专利技术人的核电站用中高压化学交联电缆料，克服了传统中高压化学交联电缆料的不足，使该材料具有优异的耐长期老化性能，耐严酷环境，耐辐射性能，电性能和综合机械性能，在此基础上完成了本专利技术。以下对本专利技术的核电站用中高压化学交联电缆料的各组分进行详细描述：低密度聚乙烯在本专利技术一个优选的实施方式中，所述低密度聚乙烯的熔融指数为0.8～2.2g/10min，以GB/T3682-2000法测定。聚烯烃共聚物聚烯烃共聚物能够增加抗氧剂、稳定剂、防辐射改性剂等助剂在树脂体系中的相容性。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述聚烯烃共聚物为线性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。优选地，为乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。稳定剂本专利技术的稳定剂，可以以很少的添加量实现与抗氧剂的协同效果，实现材料的长期热寿命(90度60年)。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述稳定剂为二氧化钛、氧化锌、氧化钙、氧化镁、水滑石中的一种或者任意两种的混和。优选地，为二氧化钛、氧化锌、氧化钙中的一种或者任意两种的混和。交联剂交联剂在本专利技术中起到使树脂交联的作用，对本专利技术的化学交联电缆料中添加的交联剂没有具体限制，可以采用各种市售可用交联助剂，只要不对本专利技术的专利技术目的产生限制即可。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述交联剂为过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、2,5‐二甲基‐2,5二叔丁基过氧化己烷中的一种或者任意两种的混和。交联助剂在本专利技术的化学交联电缆料中添加交联助剂，以促进材料的进一步交联，对本专利技术的化学交联电缆料中添加的交联剂没有具体限制，可以采用各种市售可用交联助剂，只要不对本专利技术的专利技术目的产生限制即可。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述交联助剂为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)、1,2-聚丁二烯、过氧化苯甲酰、二乙胺基丙胺中的一种或者任意两种的混和。优选地，为三烯丙基羟脲酸酯(TAC)、三烯丙基异氰脲酸酯(TAIC)、三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯(TMPTMA)中的一种或者任意两种的混和。复合抗氧剂抗氧剂指能防止或抑制诸如氧、热、光、臭氧、机械应力、重金属离子等因素破坏制品性能、延长制品储存和使用寿命的助剂。本专利技术使用的抗氧剂由三种抗氧剂复配而成，具有优良的抗长期老化性，并且长期使用不变色，不影响材料的电性能和机械性能。在本专利技术一个优选的实施方式中，所述复合抗氧剂由受阻酚类抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧1076中的一种或者任意两种的混和。，含硫抗氧剂DLTP、DSTP、DMTP、抗氧剂300、抗氧剂1035中的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述电缆料包含：低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂，其中，按照质量份计，所述电缆料由以下原料制备而成：

【技术特征摘要】
1.一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述电缆料包含：低密度聚乙烯，聚烯烃共聚物，稳定剂，交联剂，交联助剂，抗氧剂和防辐射改性剂，其中，按照质量份计，所述电缆料由以下原料制备而成：2.根据权利要求1所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述聚烯烃共聚物为线性低密度聚乙烯、乙烯丙烯共聚物、乙烯丁烯共聚物、乙烯辛烯共聚物、乙烯醋酸乙烯共聚物中的一种或者任意两种的混和。3.根据权利要求1所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述稳定剂为二氧化钛、氧化锌、氧化钙、氧化镁、水滑石中的一种或者任意两种的混和。4.根据权利要求1所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述复合抗氧剂由受阻酚类抗氧剂、含硫抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂复配而成，三者之间的重量比为2：1：1至1：1：2。5.根据权利要求4所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂2246、抗氧1076中的一种或者任意两种的混和。6.根据权利要求4所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述含硫抗氧剂为DLTP、DSTP、DMTP、抗氧剂300、抗氧剂1035中的一种或者任意两种的混和。7.根据权利要求4所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168、抗氧剂626、抗氧剂618中的一种或者任意两种的混和。8.根据权利要求1所述的一种核电站用中高压化学交联电缆料，其特征在于，所述防辐射改性剂为硫酸铅、硫酸钡、碳化硼、硼酸锌中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞伟，施冬梅，宋刚，侯海良，翁文彪，
申请(专利权)人：上海至正道化高分子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31