專利名稱：：核電站之電纜電線用絕緣材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及絕緣材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，特指用于核電站反應(yīng)堆安全殼內(nèi)的電線電纜用的絕緣材料。技術(shù)背景核電站核島電纜要求電纜絕緣材料必須具有優(yōu)異的耐熱老化性能、耐輻射老化性能、阻燃性能、耐濕熱性能等。在核環(huán)境下，正常運(yùn)行的電纜須要經(jīng)受Y、e射線的輻照，并且具備在事故情況下的保持電纜正常運(yùn)行的要求。由于一般聚合物在輻照作用下產(chǎn)生電離或激發(fā)等反應(yīng)后，進(jìn)一步發(fā)生以下化學(xué)反應(yīng)大分子間由輻照引發(fā)的交聯(lián)反應(yīng)、輻照引發(fā)的降解反應(yīng)、氧化反應(yīng)、產(chǎn)生氣體產(chǎn)物、其它如異構(gòu)化等，這些反應(yīng)在不同的反應(yīng)速率下發(fā)生的程度不同，最終的結(jié)果是聚合物材料的分子量愈來愈小，甚至失去聚合物的性質(zhì)。目前常用的絕緣材料為交聯(lián)聚烯烴和乙丙橡膠材料，通過我們的改進(jìn)，使丙烯酸脂改性的乙丙橡膠的熱老化性能、耐Y射線能力、耐臭氧、耐氣候及電性能大大提高。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種耐輻照、電氣性能好、無鹵低煙低毒、阻燃、使用壽命超過60年的耐核環(huán)境電纜絕緣材料。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是-核電站之電纜電線用絕緣材料，是按下述重量份數(shù)的原料配比而成乙丙橡膠100、阻燃劑120140、抗氧劑24、抗輻照劑:924、潤滑劑26、交聯(lián)劑-35、活性劑59、防老劑-0.10.15。上述的乙丙橡膠為三元乙丙膠與丙烯酸脂的共聚物，或三元乙丙膠與二元乙丙膠的共聚物。上述的阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂和三氧化二銻的混合物，混合比例為1:0.40.6:0.2。上述的抗氧劑為2-硫醇基苯并咪唑(分子式C7H6N2S)與四季戊四醇酯(分子式C73H1Q8012)的混合物，混合比例為l:0.1。上述的抗輻照劑為硼化劑。上述的潤滑劑為石臘。上述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(分子式C18H2202)。上述的活性劑為秋蘭姆(分子式C6H12N2S4)或氧化鋅(分子式ZnO)。上述的防老劑為對苯二胺二奈酚(分子式C26H2QN2)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在本發(fā)明通過乙丙橡膠的改性，添加抗輻照劑、阻燃劑等滿足核級電纜要求的各種材料，使產(chǎn)品具有優(yōu)異的耐輻照、阻燃、耐熱老化性、電氣性能好、無鹵低煙低毒等綜合性能，環(huán)保無污染，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，壽命達(dá)60年以上，可廣泛用作核電站電纜的絕緣材料。經(jīng)檢驗(yàn)，產(chǎn)品各方面的性能指標(biāo)如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>斷裂伸長率%907耐高溫濕熱電氣性能濕熱老化絕緣變化率110°C*30d%-30156"C下的絕緣電阻常數(shù)最小MQkm65綜合上表所列數(shù)據(jù)可以看出，絕緣材料在經(jīng)過200Mrad/70。C的y射線輻照后斷裂伸長率能達(dá)到90%，本發(fā)明中三元乙丙膠與丙烯酸脂共聚物、輻照添加劑和抗氧劑使Y射線的破壞得到有效地抑制，降低了聚合物分子間力受破壞的程度，減少了局部CC鍵因受激發(fā)而造成的鏈斷裂，使降解的速度得到減緩。在核電站標(biāo)準(zhǔn)中要求絕緣材料能通過單根垂直燃燒，常規(guī)下乙丙膠的氧指數(shù)約1830，乙丙膠中加入120160份阻燃劑使絕緣材料阻燃性提高到35，符合了核電站提出的阻燃要求。本發(fā)明中通過加入抗氧劑，在核環(huán)境下聚合物的解聚反應(yīng)速率明顯減速，分子發(fā)生碎裂或生成的碳質(zhì)殘渣明顯減少。由于熱降解的過程始于分子鏈端或分子中的其它薄弱點(diǎn)，相連的單體鏈節(jié)逐個失去，為了控制降解速率，引入了有效的自由基接受體，隔斷自由基作為中間物和聚合物反應(yīng)生成新的自由基，使材料的老化性能得到很大程度的提高，通過阿累尼烏斯公式計算，材料老化性能達(dá)到了60年以上。絕緣材料在設(shè)計時，同時考慮到發(fā)生事故(LOCA)時，電線電纜處在比正常運(yùn)行條件下更高射線劑量的輻照以及高溫高壓蒸汽和受到化學(xué)藥劑噴射的環(huán)境(LOCA試驗(yàn))之中，在LOCA試驗(yàn)下，絕緣材料中的聚合物必須具備耐酸、堿性能。絕緣材料會受到從酸堿液護(hù)套中向護(hù)套內(nèi)的滲透，高溫高壓下酸、堿性滲透物向絕緣表面附著，然后在表面溶解并向聚合物內(nèi)部遷移或擴(kuò)散，直至達(dá)到穩(wěn)態(tài)濃度。經(jīng)過LOCA試驗(yàn)后絕緣材料還具有一定的機(jī)械性能和電性能，能有效保護(hù)電纜的安全運(yùn)行。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)更為明顯按重量份數(shù)的原料組成如下-乙丙膠三元乙丙膠與丙烯酸脂共聚物100;阻燃劑氫氧化鋁、氫氧化鎂和三氧化二銻的混合物100;抗氧劑2-硫醇基苯并咪唑與四季戊四醇酯的混合物4;抗輻照劑硼化劑混合物16;潤滑劑石臘6;交聯(lián)劑過氧化一異丙苯3;活性劑氧化鋅4;。防老劑對苯二胺二奈酚0.1。制備過程將上述稱量的乙丙膠在密煉機(jī)中塑煉12分鐘，加入上述稱量的阻燃劑、抗氧劑、抗輻照劑、潤滑劑、活性劑，混煉20分鐘，溫度控制在125。C內(nèi)，在濾橡機(jī)中過濾，溫度在100130°C，加入上述稱量的交聯(lián)劑、防老劑混煉，輾頁。在163X:時起始硫化(焦燒)時間在3分15秒至4分50秒之間，擠出工藝參數(shù)如下蒸氣壓力1.21.9MPa，機(jī)身溫度3080。C，機(jī)頭溫度8597°C。本發(fā)明從163。C硫化時間(焦燒時間)3分37秒來看，不會產(chǎn)生燒焦現(xiàn)象，加工安全性能得到保證。本發(fā)明原料構(gòu)成還可以按下表所列舉<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于是按下述重量份數(shù)的原料配比而成乙丙橡膠100、阻燃劑120～140、抗氧劑2～4、抗輻照劑9～24、潤滑劑2～6、交聯(lián)劑3～5、活性劑5～9、防老劑0.1～0.15。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述的乙丙橡膠為三元乙丙膠與丙烯酸脂的共聚物，或三元乙丙膠與二元乙丙膠的共聚物。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述的阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂和三氧化二銻的混合物，混合比例為1:0.40.6:0.2。4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述的抗氧劑為2-硫醇基苯并咪唑(分子式C7H6N2S)與四季戊四醇酯(分子式C73H1()8012)的混合物，混合比例為1:0.1。5、根據(jù)權(quán)利要求l所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述的抗輻照劑為硼化劑。6、根據(jù)權(quán)利要求l所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述的潤滑劑為石臘。7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(分子式C18H2202)。8、根據(jù)權(quán)利要求l所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述活性劑為秋蘭姆(分子式C6H12N2S4)或氧化鋅(分子式ZnO)。9、根據(jù)權(quán)利要求l所述的核電站之電纜電線用絕緣材料，其特征在于所述防老劑為對苯二胺二奈酚(分子式C26H2()N2)。全文摘要本發(fā)明涉及絕緣材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，即核電站之電纜電線用絕緣材料，是按下述重量份數(shù)的原料配比而成乙丙橡膠100、阻燃劑120～140、抗氧劑2～4、抗輻照劑9～24、潤滑劑2～6、交聯(lián)劑3～5、活性劑5～9、防老劑0.1～0.15，優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明通過乙丙橡膠的改性，添加抗輻照劑、阻燃劑等滿足核級電纜要求的各種成份，本發(fā)明具有優(yōu)異的耐輻照、阻燃、耐熱老化性、電氣性能、無鹵低煙低毒等綜合性能，環(huán)保無污染，產(chǎn)品性能穩(wěn)定，壽命達(dá)60年以上，可廣泛用作核電站電纜的絕緣材料。文檔編號H01B3/18GK101281798SQ20081006231公開日2008年10月8日申請日期2008年5月8日優(yōu)先權(quán)日2008年5月8日發(fā)明者徐華勝申請人:余紀(jì)炎