本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種核電1E級K3類熱縮套管材料及其制備。本發(fā)明專利技術(shù)核電1E級K3類熱縮套管材料，其原料由如下重量份數(shù)的組分組成：聚烯烴樹脂20-50份；無鹵阻燃劑40-50份；防老劑2-3份；增韌劑15-20份；抗氧劑1.5-2份；改性劑1-5份；塑料加工助劑3-10份。本發(fā)明專利技術(shù)的材料選擇一定配比的基體樹脂、無鹵阻燃劑、防老劑、增韌劑、抗氧化劑、改性劑、交聯(lián)敏化劑等原料經(jīng)過一系列工藝步驟制備而得，獲得的核電1E級K3類熱縮套管材料同時具有相對平衡且優(yōu)異的機械性能、低煙性能、無毒性能、阻燃性能、耐熱、耐輻照等性能，尤其優(yōu)異的耐熱性能和耐輻照性能。該核電1E級K3類熱縮套管材料可廣泛應(yīng)用于核電站領(lǐng)域中。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種核電IE級K3類熱縮套管材料及其制備，屬于核電材料領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
核電站IE級熱縮電纜附件指完成反應(yīng)堆緊急停堆；安全殼隔離、堆芯應(yīng)急冷卻、反應(yīng)堆余熱導(dǎo)出、反應(yīng)堆安全殼的熱導(dǎo)出；防止放射性物質(zhì)向周圍環(huán)境排放等功能的電氣系統(tǒng)設(shè)備的安全級的產(chǎn)品，按核·電站電氣系統(tǒng)設(shè)備的安全類別分為三類:K1、K2、K3。其中，K3類產(chǎn)品是安裝在核反應(yīng)堆安全殼以外，在正常環(huán)境條件下和在SL2 (安全停堆地震動)載荷下仍能執(zhí)行其規(guī)定的功能。核電站用電纜附件對材料使用壽命、耐輻射、低煙、無鹵、低毒、性能要求十分苛亥IJ，對核電熱縮材料提出了新要求，要求材料在滿足低煙、低鹵、低毒的條件下，同時在90°C下達到40年的使用壽命。這對國內(nèi)熱縮材料來說是一個新的挑戰(zhàn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種核電IE級K3類熱縮套管材料及其制備方法，該核電IE級K3類熱縮套管材料在滿足低煙、低鹵、低毒的條件下，同時在90°C下達到40年的使用壽命。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):本專利技術(shù)的核電IE級K3類熱縮套管材料，其原料由如下重量份數(shù)的組分組成:聚烯烴樹脂20-50份；無鹵阻燃劑40-50份；防老劑2-3份；增韌劑15-20份抗氧劑1.5-2份；改性劑1-5份；塑料加工助劑3-10份。較佳的，本專利技術(shù)采用的聚烯烴樹脂為乙烯醋酸乙烯基樹脂(EVA)和聚乙烯辛烯共彈體(POE)的混合物，兩者的重量比例為(1-3): I。較佳的，本專利技術(shù)采用的無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂以及氮系阻燃劑相復(fù)配的低煙無鹵阻燃劑；且氮系阻燃劑為硼酸鋅(ZB)和氮系阻燃劑FR-PN相復(fù)配的氮系阻燃齊U，所述氮系阻燃劑FR-PN來自深圳宏泰基實業(yè)有限公司的FR-PN阻燃劑，其中，氫氧化鋁、氫氧化鎂和氮系阻燃劑的重量比例為:(3-4): (1-3): (3-4);硼酸鋅(ZB)和氮系阻燃劑FR-PN的配比任意，優(yōu)選為1:1。所述氫氧化鋁和氫氧化鎂均為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理的氫氧化鋁和氫氧化鎂，并且各自重量份數(shù)也是偶聯(lián)處理后的重量份數(shù)；硅烷偶聯(lián)劑與氫氧化鋁或氫氧化鎂的重量配比為1: 100 ;配置時，將按配比配制好的兩種物質(zhì)的混合物置于高速攪拌機中，在120°C下高速攪拌15分鐘即得。較佳的，本專利技術(shù)采用的防老劑為MB和RD相復(fù)配的防老劑，MB主要成分為2_巰基苯并咪唑，RD主要成分為2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體，均來自石家莊市茂豐化工有限公司防老劑MB和RD。較佳的，本專利技術(shù)采用的增韌劑為三元乙丙橡膠3072EM，所述的三元乙丙橡膠3072EM來自日本三井化學(xué)公司。較佳的，本專利技術(shù)采用的抗氧劑為抗氧劑1010，來自上海金海雅寶精細化工有限公司的抗氧劑1010，其名稱為四[甲基-￠-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯。較佳的，本專利技術(shù)采用的塑料改性劑為硅橡膠。較佳的，本專利技術(shù)采用的塑料加工助劑選自潤滑劑、著色劑、敏化劑以及紫外光吸收劑等。進一步的，所述潤滑劑選自高聚物加工助劑飛流(鞍山市隆興工程塑料有限公司)；所述著色劑選自炭黑N330(天津海豚炭黑有限公司)；所述敏化劑選自TAIC名稱為鄰苯二甲酸二烯丙酯；所述紫外光吸收劑選自熒光增白劑0B，名稱為2，5-雙(5-叔丁基-2-苯并噁唑基)噻吩。優(yōu)選的，所述塑料加工助劑中，潤滑劑:著色劑:敏化劑:紫外光吸收劑的重量比為 5: 1.5: 2: 0.1。本專利技術(shù)的核電IE級K3類熱縮套管材料的制備方法，包括如下步驟:I)按照核電IE級K3類熱縮套管材料的原料配比分別稱取各原料。2)將稱量好后的氫氧化鋁、氫氧化鎂用高速攪拌機采用硅烷偶聯(lián)劑進行表面處理，處理溫度在100_120°C，攪拌時間為10-15分鐘。上述表面處理時采用攪拌的方式實現(xiàn)，攪拌時，先打到低速檔采用低速啟車，然后打到高速高速攪拌10-15分鐘，所用的高速攪拌機為東莞市瑯菱機械有限公司的LBM-T2型號高速攪拌機，該高速攪拌機只設(shè)有低速和高速兩檔。3)將除潤滑劑和敏化劑以外的其他原料置于密煉機中進行混煉，擠出造粒，完成第一次密煉造粒。其中，第一次密煉造粒時的混煉采用130°C _135°C下混煉15-20分鐘。其中，造粒機的各段溫度為130°C、130°C、13(TC。4)將第一次密煉后的母料置于密煉機中進行混煉,擠出造粒,完成第二次密煉造粒。其中，第二次密煉造粒時的混煉采用130°C _135°C下混煉10-15分鐘。5)將第二次密煉后的母料置于密煉機中進行混煉，然后加入潤滑劑和敏化劑，再進行混煉，完成第三次密煉造粒。其中，第三次密煉造粒時的兩次混煉均采用130°C _135°C下混煉8-10分鐘。6)將第三次密煉造粒獲得的初料置于液壓機中先不加壓預(yù)熱，再加壓加熱，然后保壓冷卻至室溫，得到片材。 較佳的，所述液壓機的溫度為140 150°C，液壓機加壓的壓強不低于15MPa。較佳的，所述不加壓預(yù)熱的時間為5 IOmin ;加壓加熱時間，如為5 6min。7)將上述步驟6)獲得的片材進行輻照交聯(lián)，得到交聯(lián)耐油耐低溫型低煙無鹵阻燃電纜材料，即為本專利技術(shù)所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其中輻照劑量為9 12Mrad0本專利技術(shù)所述的輻照交聯(lián)可采用電子加速器進行。本專利技術(shù)的高速攪拌機、密煉造粒機、開煉機、液壓機和電子加速器均為現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)的裝置。本專利技術(shù)的核電IE級K3類熱縮套管材料選擇合適的基體樹脂、無鹵阻燃劑、防老齊U、增韌劑、抗氧化劑、改性劑、交聯(lián)敏化劑等原料以及各原料的恰當(dāng)配比，因而獲得的核電IE級K3類熱縮套管材料同時具有相對平衡且優(yōu)異的機械性能、低煙性能、無毒性能、阻燃性能、耐熱性能、耐輻照等性能，尤其優(yōu)異的耐熱性能和耐輻照性能。本專利技術(shù)的核電IE級K3類熱縮套管材料可廣泛應(yīng)用于核電站領(lǐng)域的電纜附件中。本專利技術(shù)的有益效果為: 本專利技術(shù)的核電IE級K3類熱縮套管材料具有優(yōu)異的機械性能(拉伸強度在12MPa以上、斷裂伸長率在350%以上)、低煙性能(透光度>70%)、無毒性能(毒性指數(shù)< 5)、阻燃性能(Imin自熄)、耐熱性能(90°C下40年)、耐輻照性能(4.0X IO4Gy)，本專利技術(shù)的材料同時具有上述這些優(yōu)異的性能，且各性能達到平衡。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例進一步闡述本專利技術(shù)，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本專利技術(shù)而不用于限制本專利技術(shù)的保護范圍。以下實施例中的POE選自日本三井的型號810的POE ;EVA選自日本三井的型號260和北京有機化工廠型號14-2的EVA ;增韌劑選自日本三井的三元乙丙橡膠3072EM ;防老劑選自石家莊市茂豐化工有限公司防老劑MB和RD ;抗氧劑選自上海金海雅寶精細化工有限公司的抗氧劑1010 ;硅橡膠選自上海至潤有機硅材料有限公司的型號120-1的硅橡膠；著色劑選自天津海豚炭黑有限公司的型號N330的著色劑。實施例1將29gP0E (型號 810) ,3IgEVA (型號 260)，37g 三元乙丙橡膠 3072EM，3.5g 防老劑RD, 1.Sg防老劑MB，2g抗氧劑1010，34g偶聯(lián)處理的氫氧化鋁，20g偶聯(lián)處理后的氫氧化鎂，15g氮系阻燃劑FR-PN, 15g硼酸鋅，3g硅橡膠(120-1)、1.5g著色劑(N330)以及0.1g紫外光吸收劑OB本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種核電1E級K3類熱縮套管材料，其原料由如下重量份數(shù)的組分組成：聚烯烴樹脂????????????20?50份；無鹵阻燃劑????????????40?50份；防老劑????????????????2?3份；增韌劑????????????????15?20份；抗氧劑????????????????1.5?2份；改性劑????????????????1?5份；塑料加工助劑??????????3?10份。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種核電IE級K3類熱縮套管材料，其原料由如下重量份數(shù)的組分組成: 聚烯烴樹脂20-50份； 無鹵阻燃劑40-50份； 防老劑2-3份； 增韌劑15-20份； 抗氧劑1.5-2份； 改性劑1-5份； 塑料加工助劑3-10份。2.如權(quán)利要求1所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其特征在于，所述聚烯烴樹脂為乙烯醋酸乙烯基樹脂EVA和聚乙烯辛烯共彈體POE的混合物，兩者的重量比例為(1-3):1。3.如權(quán)利要求1所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其特征在于，所述無鹵阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂以及氮系阻燃劑相復(fù)配的低煙無鹵阻燃劑，且氮系阻燃劑為硼酸鋅和FR-PN相復(fù)配的氮系阻燃劑。4.如權(quán)利要求3所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其特征在于，所述氫氧化鋁、氫氧化鎂和氮系阻燃劑的重量比例為(3-4): (1-3): (3-4)。5.如權(quán)利要求1所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其特征在于，所述防老劑為MB和RD相復(fù)配的防老劑，MB主要成分為2-巰基苯并咪唑，RD主要成分為2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體；所述增韌劑為三元乙丙橡膠3072EM ;所述抗氧劑為抗氧劑1010，其名稱為四[甲基-β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯；所述改性劑為硅橡膠。6.如權(quán)利要求1所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其特征在于，所述塑料加工助劑選自潤滑劑、著色劑、敏化劑以及紫外光吸收劑。7.如權(quán)利要求6所述的核電IE級K3類熱縮套管材料，其特征在于，所述潤滑劑選自飛流；所述著色劑選自炭黑N330 ;所述敏化劑選自鄰苯二甲酸二烯丙酯TAIC ...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尤麗萍，嚴(yán)永昌，劉旌平，孫萍，嚴(yán)波，何壹成，
申請(專利權(quán))人：上海特纜電工科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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