一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法，具备长寿命、耐高辐照剂量、耐设计基准事故、耐长期化学溶液浸没、耐高能管道破口事故冲击、耐氢气燃爆事故冲击，在事故工况和事故后工况下可保持信号传输功能等特点，具体方案如下：一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法，包括绝缘层，所述绝缘层包括内绝缘层，所述内绝缘层的材料为耐辐照型低烟无卤聚烯烃绝缘料，所述耐辐照型低烟无卤聚烯烃绝缘料包括如下重量份原材料：高密度聚乙烯40～60份、马来酸酐接枝POE 40～60份、含Si C的改性酚醛树脂10～30份、多官能团交联剂0.5

【技术实现步骤摘要】
一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆
，尤其是一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]安全壳内安全相关电缆是核电站最重要的电气设备之一，被国际原子能机构IAEA定义为极难更换物项，是维系核电站正常运行、延寿使用、安全停堆的重要设备。
[0004]第三代先进压水堆核电机组的安全壳内安全相关电缆使用工况严苛，其主要设计要求包括：设计寿命不低于正常运行导体温度90℃60年，核电站全寿期不更换电缆，在事故工况下耐受高温高压环境(最高约260℃、最高450kPa，持续时间约58自然日)、耐受高强辐射环境(2300kGy)、耐受化学溶剂长期喷淋与浸没等。与此同时，电缆仍需满足低烟、无卤、阻燃、低毒等要求。
[0005]目前，市场上的核电站测量电缆主要适用于短期事故工况(最高150℃、持续时间约30自然日)和较高辐射环境(1500kGy)。现有市场产品在耐事故能力、抗辐照能力、耐受化学溶剂长期喷淋与浸没性能等方面达不到第三代核电站严酷环境的使用需求。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一目的是提供一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆及其制备方法，具备耐高辐照剂量、耐设计基准事故、耐长期化学溶液浸没、在事故工况和事故后工况下可保持信号传输功能等特点。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0008]一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆，其特征在于，包括绝缘层，所述绝缘层包括内绝缘层，所述内绝缘层的材料为耐辐照型低烟无卤聚烯烃绝缘料，所述耐辐照型低烟无卤聚烯烃绝缘料包括如下重量份原材料：高密度聚乙烯40～60份、马来酸酐接枝POE 40～60份、含SiC的改性酚醛树脂10～30份、多官能团交联剂0.5
‑
5份、负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂5
‑
10份、耐高温抗氧剂1～3份、润滑剂0.5～2份。
[0009]本专利技术核电站电缆用内绝缘材料选用负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂是将纳米颗粒抗辐照剂与片层抗辐照剂通过水热法或共沉淀法杂化在一起，起到1+1>2的抗辐照效果；本专利技术将高抗辐照性能的负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂插层到聚烯烃材料之中，使负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂达到高度均匀的分散状态，分散在内绝缘基材之中，更有利于发挥片层抗辐照剂的片层阻隔辐照射线的效果，提高核电站内绝缘材料的抗辐照性能。
[0010]抗氧化性能：其中负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂有利于在高温热老化的时候，发挥纳米片层的迷宫效应和片层阻隔效应，减缓抗氧剂的迁移速率和延长迁移路径，进
一步减缓抗氧剂的损失速率，并结合耐高温抗氧剂的高效率自由基吸收能力，达到长时间保持优异的抗热老化效果，进而提高了电缆的耐高温性能，从而提高了耐设计基准事故能力。
[0011]进一步地，所述绝缘层还包括外绝缘层，所述外绝缘层包裹在内绝缘层外侧。
[0012]进一步地，所述外绝缘层的材料为耐辐照型低烟无卤阻燃低释热聚烯烃绝缘料，所述外绝缘层包括如下重量份原料：乙烯
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醋酸乙烯共聚物40
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60份、茂金属线性低密度聚乙烯20
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30份、茂金属乙烯
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辛烯共聚物20
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30份、马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物10
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20份、纳米氢氧化铝100
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220份、聚磷腈微胶囊化阻燃剂40
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50份、膨胀型阻燃剂10
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20份、多官能团交联剂0.5
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5份，润滑剂0.5
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2份、负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂5
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10份、耐高温抗氧剂0.5
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2份、着色剂1
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5份。
[0013]采用了纳米级膨胀型阻燃剂、乙烯基三(甲氧乙氧基)硅烷改性的纳米镁铝、聚磷腈微胶囊化阻燃剂杂化复合阻燃体系，聚磷腈作为微胶囊的高分子壳层不仅具有保护作用，与外绝缘基体材料还具有良好的界面相容性，可以改善无机类阻燃剂在高分子材料中的分散性和相容性，从而提高外绝缘材料的力学和阻燃等综合性能；壳层的聚磷腈还富含氮、磷阻燃元素，其在燃烧时膨胀形成多孔的膨胀炭层，且壳层聚磷腈与核芯的无机阻燃剂可以发挥协同阻燃的作用，提高阻燃效果；以纳米状态分散在外绝缘材料之中的片层杂化抗辐照剂与负载氧化剂的埃洛石纳米管，可以与聚磷腈微胶囊化阻燃剂进一步发挥多重协同阻燃作用，更进一步提高外绝缘材料的阻燃性能，使得本电缆在事故工况和事故后工况下可保持信号传输功能。
[0014]进一步地，所述电缆还包括导体，所述导体外侧绕包烧结聚酰亚胺带内衬层，所述外包裹双层绝缘层。
[0015]进一步地，所述导体采用镀镍绞合退火软铜导体，所述导体通过19根镀镍单丝绞合成1+6+12单根绞合结构。
[0016]1+6+12绞合结构可提高电缆的柔软度、稳定性，同时能保证导体的圆整性。
[0017]进一步地，所述绝缘层外侧设置有金属编织层，所述金属编织层外侧设置有防护套。
[0018]进一步地，所述外护套层的材料为抗辐照抗紫外抗低温型低烟无卤阻燃交联型聚烯烃护套料，包括如下重量份原材料：乙烯
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醋酸乙烯共聚物30～40份、茂金属线性低密度聚乙烯10～20份、茂金属乙烯－辛烯共聚物20～30份、高苯基含量的硅橡胶20～30份、马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物10～20份、纳米氢氧化铝100～220份、微胶囊红磷阻燃剂3～10份、阻燃成壳助剂1
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5份、杂化石墨多功能助剂1～2份、润滑剂0.5～2份、耐高温抗氧剂0.5～2份、多官能团交联剂1
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3份、着色剂1～5份。
[0019]本专利技术选用高苯基含量的硅橡胶作为基体材料的重要组成部分，高苯基硅橡胶具有优异的抗辐照性能；
[0020]本专利技术杂化石墨烯多功能助剂以层离或插层的状态分散在聚合物基体之中，可以发挥片层阻隔与迷宫效应；将护套材料浸泡在不同的化学介质材料之中，化学介质渗透到护套材料内部路径变长、迁移速率变慢，从而可以提高护套材料的耐介质性能。
[0021]本专利技术选用微胶囊化阻燃剂作为主体阻燃剂，由于高分子壳层的保护作用，可以改善核芯阻燃剂的分散性和相容性，从而提高护套材料的综合性能；壳层材料与核芯阻燃
剂在燃烧时可以发挥协同阻燃的作用，进一步提高阻燃剂的阻燃效果；本专利技术还选用了阻燃成壳助剂，与微胶囊化阻燃剂发挥协同阻燃作用，提高炭层的成壳性能，从而降低火焰蔓延和热释放，提高阻燃性能；以纳米状态分散在护套材料之中的杂化石墨烯多功能助剂，可与微胶囊化阻燃剂进一步发挥多组分协同阻燃作用，进一步提高外绝缘材料的阻燃性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐辐照高柔性抗干扰测量电缆，其特征在于，包括绝缘层，所述绝缘层包括内绝缘层，所述内绝缘层的材料为耐辐照型低烟无卤聚烯烃绝缘料，所述耐辐照型低烟无卤聚烯烃绝缘料包括如下重量份原材料：高密度聚乙烯40～60份、马来酸酐接枝POE 40～60份、含SiC的改性酚醛树脂10～30份、多官能团交联剂0.5
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5份、负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂5
‑
10份、耐高温抗氧剂1～3份、润滑剂0.5～2份。2.根据权利要求1所述的一种用于钢丝热镀层均匀度测量工具，其特征在于，所述负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂是将纳米颗粒抗辐照剂与片层抗辐照剂通过水热法或共沉淀法杂化在一起。3.根据权利要求1所述的一种用于钢丝热镀层均匀度测量工具，其特征在于，所述绝缘层还包括外绝缘层，所述外绝缘层包裹在内绝缘层外侧。4.根据权利要求3所述的一种用于钢丝热镀层均匀度测量工具，其特征在于，所述外绝缘层的材料为耐辐照型低烟无卤阻燃低释热聚烯烃绝缘料，所述外绝缘层包括如下重量份原料：乙烯
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醋酸乙烯共聚物40
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60份、茂金属线性低密度聚乙烯20
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30份、茂金属乙烯
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辛烯共聚物20
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30份、马来酸酐接枝乙烯
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辛烯共聚物10
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20份、纳米氢氧化铝100
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220份、聚磷腈微胶囊化阻燃剂40
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50份、膨胀型阻燃剂10
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20份、多官能团交联剂0.5
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5份，润滑剂0.5
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2份、负载纳米颗粒的片层杂化抗辐照剂5
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10份、耐高温抗氧剂0.5
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2份、着色剂1
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5份。5.根据权利要求1所述的一种用于钢丝热镀层均匀度测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢燕芸，王思聪，顾申杰，郭文涛，刘磊，王婷，魏钰柠，董鸿杰，曹震，杨昭云，冯玉萍，
申请(专利权)人：上海核工程研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：