核电站之电缆电线用绝缘材料制造技术

本发明专利技术涉及绝缘材料技术领域，即核电站之电缆电线用绝缘材料，是按下述重量份数的原料配比而成：乙丙橡胶：１００、阻燃剂：１２０～１４０、抗氧剂：２～４、抗辐照剂：９～２４、润滑剂：２～６、交联剂：３～５、活性剂：５～９、防老剂：０．１～０．１５，优点是：本发明专利技术通过乙丙橡胶的改性，添加抗辐照剂、阻燃剂等满足核级电缆要求的各种成份，本发明专利技术具有优异的耐辐照、阻燃、耐热老化性、电气性能、无卤低烟低毒等综合性能，环保无污染，产品性能稳定，寿命达６０年以上，可广泛用作核电站电缆的绝缘材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及绝缘材料
，特指用于核电站反应堆安全壳内 的电线电缆用的绝缘材料。技术背景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Y、 e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，通过我们的改进，使丙烯酸 脂改性的乙丙橡胶的热老化性能、耐Y射线能力、耐臭氧、耐气候及 电性能大大提高。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种耐辐照、电气性能好、无卤低烟低毒、阻燃、使用寿命超过60年的耐核 环境电缆绝缘材料。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是-核电站之电缆电线用绝缘材料，是按下述重量份数的原料配比而成乙丙橡胶100、阻燃剂120 140、抗氧剂2 4、抗辐照剂:9 24、润滑剂2 6、交联剂-3 5、活性剂5 9、防老剂-0.1 0.15。上述的乙丙橡胶为三元乙丙胶与丙烯酸脂的共聚物，或三元乙丙 胶与二元乙丙胶的共聚物。上述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和三氧化二锑的混合物，混 合比例为1: 0.4 0.6: 0.2。上述的抗氧剂为2-硫醇基苯并咪唑(分子式C7H6N2S)与四季戊四醇酯(分子式C73H1Q8012)的混合物，混合比例为l: 0.1。上述的抗辐照剂为硼化剂。 上述的润滑剂为石腊。上述的交联剂为过氧化二异丙苯(分子式C18H2202)。 上述的活性剂为秋兰姆(分子式C6H12N2S4)或氧化锌(分子 式ZnO)。上述的防老剂为对苯二胺二奈酚(分子式C26H2QN2)。 与现有技术相比，本专利技术的优点主要体现在本专利技术通过乙丙橡胶的改性，添加抗辐照剂、阻燃剂等满足核级 电缆要求的各种材料，使产品具有优异的耐辐照、阻燃、耐热老化性、 电气性能好、无卤低烟低毒等综合性能，环保无污染，产品性能稳定，寿命达60年以上，可广泛用作核电站电缆的绝缘材料。经检验，产品各方面的性能指标如下表所示<table>table see original document page 4</column></row><table>断裂伸长率%907耐高温湿热电气性能湿热老化绝缘变化率110°C*30d%-30156C下的绝缘电阻常数最小MQ km65综合上表所列数据可以看出，绝缘材料在经过200Mrad/70。C的y 射线辐照后断裂伸长率能达到90%，本专利技术中三元乙丙胶与丙烯酸脂 共聚物、辐照添加剂和抗氧剂使Y射线的破坏得到有效地抑制，降低 了聚合物分子间力受破坏的程度，减少了局部C C键因受激发而造 成的链断裂，使降解的速度得到减缓。在核电站标准中要求绝缘材料 能通过单根垂直燃烧，常规下乙丙胶的氧指数约18 30，乙丙胶中加 入120 160份阻燃剂使绝缘材料阻燃性提高到35，符合了核电站提 出的阻燃要求。本专利技术中通过加入抗氧剂，在核环境下聚合物的解聚 反应速率明显减速，分子发生碎裂或生成的碳质残渣明显减少。由于 热降解的过程始于分子链端或分子中的其它薄弱点，相连的单体链节 逐个失去，为了控制降解速率，引入了有效的自由基接受体，隔断自 由基作为中间物和聚合物反应生成新的自由基，使材料的老化性能得 到很大程度的提高，通过阿累尼乌斯公式计算，材料老化性能达到了 60年以上。绝缘材料在设计时，同时考虑到发生事故(LOCA)时，电 线电缆处在比正常运行条件下更高射线剂量的辐照以及高温高压蒸 汽和受到化学药剂喷射的环境(LOCA试验)之中，在LOCA试验下， 绝缘材料中的聚合物必须具备耐酸、碱性能。绝缘材料会受到从酸碱 液护套中向护套内的渗透，高温高压下酸、碱性渗透物向绝缘表面附 着，然后在表面溶解并向聚合物内部迁移或扩散，直至达到稳态浓度。 经过LOCA试验后绝缘材料还具有一定的机械性能和电性能，能有效 保护电缆的安全运行。具体实施方式以下结合具体实施对本专利技术作进一步的详细说明，以使本专利技术的 优点更为明显按重量份数的原料组成如下-乙丙胶三元乙丙胶与丙烯酸脂共聚物100;阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁和三氧化二锑的混合物100;抗氧剂2-硫醇基苯并咪唑与四季戊四醇酯的混合物4;抗辐照剂硼化剂混合物16;润滑剂石腊6;交联剂过氧化一异丙苯3;活性剂氧化锌4;。防老剂对苯二胺二奈酚0.1。制备过程将上述称量的乙丙胶在密炼机中塑炼1 2分钟，加入上述称量的 阻燃剂、抗氧剂、抗辐照剂、润滑剂、活性剂，混炼20分钟，温度控制在125。C内，在滤橡机中过滤，温度在100 130°C，加入上述称 量的交联剂、防老剂混炼，辗页。在163X:时起始硫化(焦烧)时间 在3分15秒至4分50秒之间，挤出工艺参数如下蒸气压力1.2 1.9MPa，机身温度30 80。C，机头温度85 97°C。本专利技术从163。C硫化时间(焦烧时间)3分37秒来看，不会产生 烧焦现象，加工安全性能得到保证。本专利技术原料构成还可以按下表所列举<table>table see original document page 6</column></row><table>本文档来自技高网...

【技术保护点】
核电站之电缆电线用绝缘材料，其特征在于是按下述重量份数的原料配比而成：乙丙橡胶：１００、阻燃剂：１２０～１４０、抗氧剂：２～４、抗辐照剂：９～２４、润滑剂：２～６、交联剂：３～５、活性剂：５～９、防老剂：０．１～０．１５。

【技术特征摘要】
1、核电站之电缆电线用绝缘材料，其特征在于是按下述重量份数的原料配比而成乙丙橡胶100、 阻燃剂120～140、抗氧剂2～4、抗辐照剂9～24、润滑剂2～6、交联剂3～5、活性剂5～9、防老剂0.1～0.15。2、 根据权利要求1所述的核电站之电缆电线用绝缘材料，其特征在于所述的乙丙橡胶为三元乙丙胶与丙烯酸脂的共聚物，或三元乙 丙胶与二元乙丙胶的共聚物。3、 根据权利要求1所述的核电站之电缆电线用绝缘材料，其特征在于所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁和三氧化二锑的混合物，混合比例为1: 0.4 0.6: 0.2。4、 根据权利要求l所述的核电站之电缆电线用绝缘材料，其特 征在于所述的抗氧剂为2-硫醇基苯并咪唑(分子式C7H6N...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐华胜，
申请(专利权)人：开开电缆科技有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]