一种核电站K1类电缆绝缘料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种核电站K1类电缆绝缘料，包括如下重量份的物质：三元乙丙橡胶100份；白炭黑20～40份；防辐射剂10～30份；阻燃剂30～60份；抗氧剂1～2份；助交联剂2～5份；其他加工助剂：5～10份。绝缘料经过混合、滤橡、混炼、下片、挤出等工序，在特定工艺参数下制得。本发明专利技术制备的核电站用K1类电缆绝缘料具有高抗辐射、高阻燃、低烟、无毒、使用寿命长等优点，能够满足第三代核电站苛刻环境的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电缆
，具体涉及一种核电站Kl类电缆绝缘料及其制备方法。
技术介绍
核电站运行过程中，包括电缆在内的内部组件需要承受热、氧、核辐射等环境。高 分子材料会出现交联和降解反应，分子链不断形成支化结构和分子键的断裂，随着环境中 氧气和臭氧的入侵，引发聚合物C-H键产生链式游离基反应，使C-H键断裂生成游离基，生 成的游离基会进一步夺取聚合物上最活泼的氢原子，使得游离基反应连续进行，不断导致 材料的降解，加速材料的老化。某些材料在火灾时会产生大量的烟雾和卤化氢气体，对核设 施内部的人员和设备造成了非常大的破坏，因此电缆绝缘料具有阻燃、低烟、无卤、低毒性 能是很有必要的。 核电站电缆必须具有优良的电气性能、较强的耐辐射性能、优异的耐老化性能、高 阻燃性能、无卤低烟低毒、使用寿命长等性质。目前的电缆绝缘料是难以达到的，特别是要 求60年以上的使用寿命对现有电缆绝缘料更是艰难的考验，但是目前第三代核电站的建 立，尤其是AP1000核电技术的推广应用，又迫切需要解决这一难题，需要性能好、使用寿命 长达60年以上的电缆绝缘料。
技术实现思路
根据以上现有技术的不足，本专利技术提出一种核电站Kl类电缆绝缘料及其制备方 法，解决了现有核电站电缆耐辐射性能不高、耐老化性能和阻燃性差的难题，同时具有低烟 无毒、使用寿命长等优点，能够满足第三代核电站苛刻环境的使用要求的电缆绝缘料。 为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为： -种核电站Kl类电缆绝缘料，包括如下重量份的物质： 三元乙丙橡胶 100份： 白炭黑 20~40份； 防辐射剂 10~30份； 阻燃剂 3Θ~60份； 抗氧剂 1~2 ·份 助交联剂 2~5份? 其他加工助剂 5~10份, 所述三元乙丙橡胶的主要聚合物链是饱和的。 优选的，所述防辐射剂为Bi2O3和Bi 2W06按照重量比6~20 :4~10混合。铋系 化合物对γ射线具有优异的屏蔽防护能力。 优选的，所述阻燃剂为膨胀型阻燃剂ΝΡ430。更优选的，所述膨胀型阻燃剂包括烷 基磷酸酯类物质、三聚氰胺和多元醇。 优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168按照质量比4~6 :4~6混合。 优选的，所述助交联剂为TAIC，其可以为液体或固态粉末。 所述其他加工助剂包括润滑剂、染色剂和偶联剂中的至少一种。其中润滑剂可以 为聚乙稀錯，染色剂可以为^氧化钦、络黄、氧化铁红、锦黄等，偶联剂为硅烷偶联剂ΚΗ550， ΚΗ560, ΚΗ570, ΚΗ792, DL602, DL171 等。 所述核电站Kl类电缆绝缘料的制备方法，包括以下步骤： 步骤一：将电缆绝缘料的原料按照上述配方进行称重配料； 步骤二：将高混机预热到60-80°C，先将白炭黑、偶联剂投入混合并搅拌4-6分钟； 再加入三元乙丙橡胶，混合搅拌4-6分钟出料； 步骤三：将防辐射剂按上述比例进行混合均匀，形成防辐射剂浆体； 步骤四：将抗氧剂按上述比例混合均勾，备用； 步骤五：把步骤二的混合出料及防辐射剂Bi203/Bi 2W06浆体、抗氧剂1010/168、阻 燃剂NP430、助交联剂TAIC、其他加工助剂在开放式混炼机上进行混炼10-15分钟，压延2mm 片料，用平板切粒机将片料切成方粒； 步骤六：将所述方粒送入单螺杆挤出机中，挤制成颗粒状，得到核电站Kl类电缆 绝缘料。 Bi作为一种新型的"绿色金属"，无毒，衰减系数比Pb大。同PbO相比，Bi2O3具有 烧结挥发性小（通常不到〇. 2% )，在空气中稳定、不溶于水、不会对人体造成影响、不存在 环境污染等诸多优点，含Bi的晶体一般密度较大，对射线吸收能力较强，Bi是Pb的理想 替代品之一。Bi 2O3作为一种功能粉体材料，其对γ射线具有很好的屏蔽性能。 Bi2WOJt为一种新型半导体光催化剂，具有较窄的带隙宽度和特殊的层状结构， 具有良好的可见光催化性能。 膨胀型阻燃剂一般是以碳、氮、磷元素为核心成分的复合阻燃剂。通常由碳源（成 炭剂）、酸源（脱水剂）和气源（膨胀剂）三部分组成，其阻燃机理为：材料燃烧时，各组分 间发生化学反应生成多孔膨胀炭层，该炭层能起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴作用，从而达 到阻燃目的。复合型膨胀阻燃剂ΝΡ430是一种集碳源、酸源和气源于一体的膨胀型阻燃剂， 主要成分可能是烷基磷酸酯类物质复配三聚氰胺和多元醇。膨胀型阻燃剂ΝΡ430对三元乙 丙橡胶具有很好的阻燃效果。 抗氧剂1010化学名为为四季戊四醇 酯，为白色结晶粉末，是一种大分子型抗氧剂，无污染，不着色，挥发性小，耐水抽提，与大多 数聚合物具有很好的相容性，有良好的防止光和热引起的变色作用，能防止热氧老化，延长 塑料和橡胶制品的使用寿命。 抗氧剂168中文名三亚磷酸酯，本品不着色、不污染、耐挥 发性好。与抗氧剂1010有很好的协同作用，可有效地防止热降解，给聚合物提供额外的长 期保护。 本专利技术有益效果是：本专利技术制备的核电站用Kl类电缆绝缘料具有高抗辐射、高阻 燃、低烟、无毒、使用寿命长等优点，能够满足第三代核电站苛刻环境的使用要求。【具体实施方式】 下面通过对实施例的描述，对本专利技术作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人 员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。 实施例1 一种核电站Kl类电缆绝缘料，包括如下重量份的物质： 其中其他加工助剂包括润滑剂聚乙烯蜡、染色剂二氧化钛、硅烷偶联剂KH550。 其制备方法步骤如下： 将电缆绝缘料的原料按照上述配方进行称重配料；先把高混机进行预热到60°C， 再将白炭黑、偶联剂投入混合并搅拌4分钟；再加入三元乙丙橡胶，混合搅拌6分钟出料； 将防辐射剂Bi 203/Bi2W06&Bi 203和Bi 2W06按照质量比10 :10比例进行混合均匀，形成浆体； 将抗氧剂1010/168以抗氧剂1010和抗氧剂当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电站K1类电缆绝缘料，包括如下重量份的物质：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李真，韩惠福，朱崤，李兵，王敏，赵树磊，陈文龙，何俊华，巫后发，
申请(专利权)人：新亚特电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34