一种耐辐照耐高低温的阻燃材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐辐照耐高低温的阻燃材料及制备方法，通过将三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、硅烷偶联剂、硫化剂、催化剂、阻燃剂、填料、耐辐照剂以及色母料混合均匀，然后在开放式炼胶机上开炼，使其均匀分散，制成生胶；再将得到的生胶填装模具，放在平板硫化机上硫化，硫化完后取出模具，自然冷却到室温即可脱模，经修剪后得到阻燃密封模块。本发明专利技术提供了克服传统密封模块只使用单一的三元乙丙橡胶作原料所存在的先天缺陷，综合了三元乙丙橡胶和硅橡胶的长处，使其兼顾了三元乙丙橡胶良好的密封性能和硅橡胶的耐高温、抗老化及寿命长的优点，并提高了单一材料的力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐辐照耐高低温的阻燃材料及制备方法
本专利技术涉及核电材料
，更具体的说是涉及一种耐辐照耐高低温的阻燃材料及制备方法。
技术介绍
核电厂阻燃密封屏障的目的在于环绕某一空间提供非能动边界，此屏障应有能力承受和包容预计的火灾、水渗透以及可能遭受的核辐射影响，不让其危害蔓延至阻燃密封屏障非火灾侧的材料或物项，或不使这些材料和物项发生直接或间接的损坏，并且要求这些功能的履行能在没有任何阻燃密封系统动作的条件下完成。阻燃密封材料是采用阻燃密封模块对空开口、贯穿孔洞、建筑缝隙等进行密封和填塞，使其在规定的耐火、耐水及耐核辐射时间内与相应构件协同工作，以阻止火灾、水渗透及核辐射等的蔓延扩散的一种技术措施。只要电缆和管道需在敏感区域的开孔处布线，就需要进行防护，使其不受水、火、尘土以及其它恶劣条件等的影响。与这些要求同样重要的是，密封系统的使用必须简单、灵活。这不仅仅涉及首次安装，同时，在需要增加新电缆或管道以及需要进行维护或对布置有密封系统的区域进行服务时，也要保证做到操作简单。目前核电厂常用到的防火封堵材料有无机防火水泥、硅酮泡沫与硅酮橡胶等。无机防火水泥虽然因造价低廉曾被大量使用，但由于固化后强度高，使得在更换或增加贯穿件时施工强度大，操作不便且容易损伤贯穿件，质量也不够稳定；而硅酮类泡沫和硅酮橡胶制品虽然操作方便且容易拆除，但其强度较无机防火水泥差距较大，成本高很多，且不能重复更换或增加贯穿件，一旦浇注成功便不可随意拆卸，否则就会增加重复施工的成本，另外硅酮材料在耐辐照方面也有一定的短板，因而目前在美国、法国等核电大国的核电厂中，无机防火水泥早已不再使用，国内核电新建项目也有弃用此材料的趋势。因此，如何提供一种结构简单、操作方面、易于更换或增加贯穿件、能重复使用、降低成本的阻燃密封产品成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术制备的耐辐照耐高低温的阻燃材料用于制备密封模块，克服传统密封模块只使用单一的三元乙丙橡胶作原料所存在的先天缺陷，综合了三元乙丙橡胶和硅橡胶的长处，使其兼顾了三元乙丙橡胶良好的密封性能和硅橡胶的耐高温、抗老化及寿命长的优点，并提高了单一材料的力学性能。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，包括以下重量份数的原料：优选的，一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，包括以下重量份数的原料：优选的，一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，包括以下重量份数的原料：具体地说，三元乙丙橡胶的第三单体为乙叉降冰片烯，碘值较高，门宁粘度为50～60；乙烯基封端的甲基乙烯基硅橡胶具有优异的耐高低温性能，分子量为30～90万，乙烯基含量0.03～0.1％。同时，催化剂为一种带有大量活性基团的物质，能够与其它组分表面形成分子间作用力、范德华力、氢键以及强化学键等而稳定连接在一起，形成蛰合结构，改善了橡胶的结合性，使相间分布更均匀，提高了共混胶的物理机械性能。优选的，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。优选的，所述阻燃剂为聚磷酸铵、季戊四醇、氢氧化铝以及氢氧化镁的混合物。优选的，所述耐辐照剂为含苯环结构的菲、二苯甲酮、二苯乙炔等芳香族添加剂。优选的，所述填料为气相二氧化硅、硅微粉以及硅灰石的混合物。优选的，所述色母料为一种硅树脂和酞菁蓝(或炭黑等)的混合物质。一种如上述所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料的制备方法，包括以下步骤：1)称取上述所述的各原料的重量份数，备用；2)将步骤1)称取的三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、硅烷偶联剂、硫化剂、催化剂、阻燃剂、填料、耐辐照剂以及色母料混合均匀，然后在开放式炼胶机上开炼，开炼温度为80～100℃，开炼时间30～60min，使其均匀分散，制成生胶；3)将步骤2)得到的生胶填装模具，放在平板硫化机上硫化，硫化温度为150～200℃，硫化时间90～120min；硫化完后取出模具，自然冷却到室温即可脱模，经修剪后得到产品。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：1、本专利技术的密封材料结合了三元乙丙橡胶和硅橡胶的优良特性，不仅具有较高的水密、气密性和生物屏蔽功能，还因硅橡胶的加入提高了橡胶的力学性能和耐高低温、抗老化和减震功能，延长了使用寿命。2、本专利技术通过特殊工艺使三元乙丙橡胶和硅橡胶的共混实现了很好的融合和分散性，使相间分布更均匀，提高了共混胶的物理机械性能，与当前已有的研究相比这是一个很大的进步。3、本专利技术制备的耐辐照耐高低温减震功能的阻燃密封模块可以用作在电力、船舶、海洋工程和石化等特殊行业恶劣化境下应对突发情况的阻燃密封产品。本专利技术制备的产品以其优异的耐高温和阻燃密封性能，在核电行业出现事故时可长时间抵抗火灾和高湿热水压的冲击，且材料的回弹性较好，具有良好的减震功能，耐辐照剂的添加可使其在核电厂内部发生LOCA事故时抵抗高剂量辐射而物理性能无显著变化。另外在风力发电、船舶和海洋工程等其它非核电领域，用本专利技术材料制备的密封模块可以高效密封、减少震动，延长电缆使用寿命，无卤橡胶既柔软又能阻隔噪音，减少振动，对设备运行非常有好处。4、本专利技术制备的阻燃密封模块可以简单迅速的增加电缆或更改电缆的走向，起到重复利用降低成本的作用，又起到高效的防护效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术制备的材料作为密封模块结构主视图。图2为本专利技术制备的材料作为密封模块结构剖面图。其中，图中，1-模块体；2-可剥离的芯层；3-可容纳电缆或管道的中心孔。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。一、制备具有耐辐照耐高低温减震功能的阻燃密封模块实施例11、原料配比三元乙丙橡胶3.0kg、硅橡胶2.0kg、硅烷偶联剂1.0kg、硫化机1.0kg、催化剂0.5kg、阻燃剂1.0kg、填料0.5kg、耐辐照剂0.5kg、色母料0.5kg。2、制备方法1)将三元乙丙橡胶、硅橡胶、硅烷偶联剂、硫化剂、催化剂、阻燃剂、耐辐照剂、耐辐照剂、填料和色母料混合后在开放式炼胶机上进行开炼，开炼温度为80℃，开炼时间30min；2)将开炼得到的生胶填装进模具，在平板硫化机上进行硫化，硫化温度150℃，硫化时间90min；3)硫化后的胶料经脱模、修剪和组装后制成密封模块。实施例21、原料配比三元乙丙橡胶2.5kg、硅橡胶2.5kg、硅烷偶联剂0.7kg、硫化机0.8kg、催化剂0.4kg、阻燃剂1.5kg、填料1.0kg、耐辐照剂0.4kg、色母料0.2kg。2、制备方法1)将三元乙丙橡胶、硅橡胶、硅烷偶联剂、硫化剂、催化剂、阻燃剂、耐辐照剂、耐辐照剂、填料和色母料混合后在开放式炼胶机上进行开炼，开炼温度为90℃，开炼时间45min；2)将开炼得到的生胶填装进模具，在平板硫化机上进行硫化，硫化温度16本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：

【技术特征摘要】
1.一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：2.根据权利要求1所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：3.根据权利要求1所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：4.根据权利要求1-3任一所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，所述硫化剂为过氧化二异丙苯。5.根据权利要求1-3任一所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，所述阻燃剂为聚磷酸铵、季戊四醇、氢氧化铝以及氢氧化镁的混合物。6.根据权利要求1-3任一所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，所述耐辐照剂为含苯环结构的菲、二苯甲酮、二苯乙炔芳香族添加剂。7.根据权利要求1-3任一所述的一种耐辐照耐高低温的阻燃材料，其特征在于，所述填料...

【专利技术属性】
技术研发人员：于明霞，许达，孙成刚，伍峰，黄艳涛，杜高燕，于昌旭，于为，王新科，战毅，李立坤，
申请(专利权)人：烟台金润核电材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37