Ap1000核電站用電纜絕緣材料的制備方法
【專利摘要】AP1000核電站用電纜絕緣材料的制備方法，屬于電纜生產【技術領域】，本發(fā)明通過對乙丙橡膠進行改性處理，添加阻燃劑、復合抗氧化劑、增塑劑、活性劑等添加劑，從而達到提供一種具有高電氣性能、高阻燃性能、高抗輻射性能、使用壽命長的核電站用電纜絕緣料的目的。用本發(fā)明絕緣料制造的電纜，具有無鹵低煙阻燃性能好、耐老化抗輻照性能強、電氣性能機械性能優(yōu)、使用壽命達60年以上等優(yōu)異性能。
【專利說明】AP1OOO核電站用電纜絕緣材料的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電纜生產【技術領域】，特別涉及電纜生產用絕緣料的生產【技術領域】。
【背景技術】
[0002]根據(jù)中國核電十二五規(guī)劃，未來將在確保安全的基礎上加強核電發(fā)展，目前中國核電建設將迎來又一個春天。AP1000是美國西屋公司開發(fā)的一種雙環(huán)路1117到1154 MWe的第三代先進型核電站，它具有更強的自然之力合簡潔的設計，具有更可靠的安全性能更少的建設費用，得到了廣泛推廣應用。作為核電站“血管”和“神經”的電纜線路系統(tǒng)，是核電站的一個重要電氣部件。按照核電規(guī)范要求，核電站用電纜不僅要具有普通電纜使用的一般特性，而且應具有60年的使用壽命，低煙、無鹵、阻燃等性能，還要具有特定的耐環(huán)境性，如耐輻射性和耐LOCA性等。由于電纜材料的限制，目前許多企業(yè)只能生產制造核電站安全殼外的電線電纜，AP1000核電站安全殼內的電纜則很少生產，不能滿足市場需求。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術不足，提供一種適應我國核電站發(fā)展的需要的具有優(yōu)良的阻燃性能、機械性能、電氣性能和抗輻射性能的AP1000核電站用電纜絕緣材料的制
備方法。
[0004]本發(fā)明包括以下步驟:先將三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、補強劑、抗氧劑和活性劑在密煉機內混合2-4min，待溫度升至85°C _95°C時加入阻燃劑、偶聯(lián)劑和增塑劑，再混合2-5min，待溫度升至110°C _125°C時出料，經開煉機再次混煉后，再經濾橡機濾橡后冷卻至70°C以下，然后再與交聯(lián)劑及交聯(lián)助劑置于密煉機內混合l_4min后出料，再混煉后制成片狀或粒狀絕緣料；所述二元乙丙橡膠中丙烯質量分數(shù)為40-50%，三元乙丙橡膠中丙烯質量分數(shù)為30-50%。
[0005]本發(fā)明通過對乙丙橡膠進行改性處理，添加阻燃劑、復合抗氧化劑、增塑劑、活性劑等添加劑，從而達到提供一種具有高電氣性能、高阻燃性能、高抗輻射性能、使用壽命長的核電站用電纜絕緣料的目的。用本發(fā)明絕緣料制造的電纜，具有無鹵低煙阻燃性能好、耐老化抗輻照性能強、電氣性能機械性能優(yōu)、使用壽命達60年以上等優(yōu)異性能。
[0006]以上各原料的投料質量比為:三元乙丙橡膠:30-50份；二元乙丙橡膠:30-50份；補強劑:5-15份；抗氧劑:2-4份；活性劑:5-10份；阻燃劑:90-140份；偶聯(lián)劑:1.5-3份；增塑劑:4-8份；交聯(lián)劑:2-4份；交聯(lián)助劑:1-2份。
[0007]所述的阻燃劑由納米氫氧化鋁和納米氫氧化鎂組成，納米氫氧化鋁和納米氫氧化鎂的混合質量比為2-8: I。
[0008]本發(fā)明在電纜絕 緣材料三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠共聚物中加入了由納米氫氧化鎂和納米氫氧化鋁組成的阻燃劑，不僅具有阻燃作用，而且具有填充作用。
[0009]所述的補強劑為半補強粉。
[0010]所述的抗氧劑為2，6_ 二叔丁基對甲酚或2-硫醇基甲基苯并咪唑中的至少任意一種。
[0011]所述的偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷。
[0012]所述的增塑劑為液體聚丁二烯或癸二酸二辛酯中的任意一種。
[0013]所述的活性劑為硬脂酸或氧化鋅中的至少任意一種。
[0014]所述的交聯(lián)劑為過氧化二異丙苯(DCP)。
[0015]所述的交聯(lián)助劑為二甲基丙烯酸乙烯酯或對醌二肟中的任意一種。
【具體實施方式】
[0016]一、生產工藝:
本發(fā)明產品制備需要的主要工藝設備為:密煉機、濾橡機、三輥輾頁機、擠橡機等。
[0017]實施例一
1、分別稱取丙烯質量分數(shù)為40%的二元乙丙橡膠30kg、丙烯質量分數(shù)為30%的三元乙丙橡膠30 kg、納米氫氧化招80 kg、納米氫氧化鎂10 kg、半補強粉5 kg、2,6_ 二叔丁基對甲酚2 kg、2-硫醇基甲基苯并咪唑1.5 kg、乙烯基三甲氧基硅烷1.5 kg、液體聚丁二烯4kg、硬脂酸3 kg、氧化鋅2 kg、過氧化二異丙苯2 kg和二甲基丙烯酸乙烯酯1.5 kg。
[0018]2、生產方法:先將稱量的三元乙丙橡膠和二元乙丙橡膠送入密煉機塑煉2min，再在密煉機中加入補強劑半補強粉，加入抗氧劑一2，6_ 二叔丁基對甲酚和2-硫醇基甲基苯并咪唑，加入活性劑——氧化鋅，混煉2-4min，待溫度升至85_95°C時，再加入阻燃劑——納米氫氧化鋁和納米氫氧化鎂、偶聯(lián)劑一乙烯基三甲氧基硅烷和增塑劑一液體聚丁二烯，混合2-5min，待溫度升至110-125°C時出料，經開煉機補充混煉，再經濾橡機濾膠，將去除雜質和大顆料后的均勻膠料置于室溫中自然冷卻至70°C以下時，然后將膠料和交聯(lián)劑一過氧化二異丙苯、交聯(lián)助劑一二甲基丙烯酸乙烯酯加入密煉機混合l_4min后出料，再以開煉機混煉后進入三輥輾頁機制成片狀絕緣料。如有需要，還可將上述片狀絕緣料送入擠橡機擠出加工，得到粒狀絕緣料。
[0019]實施例二
1、分別稱取丙烯質量分數(shù)為45%的三元乙丙橡膠40 kg、丙烯質量分數(shù)為45%的二元乙丙橡膠40 kg、納米氫氧化鎂40 kg、納米氫氧化招80 kg、半補強粉7 kg、2,6_ 二叔丁基對甲酚2 kg、2-硫醇基甲基苯并咪唑2 kg、乙烯基三甲氧基硅烷2.5 kg、癸二酸二辛酯5kg、硬脂酸4 kg、氧化鋅4 kg、過氧化二異丙苯3.5 kg、對醌二廂I kg。
[0020]2、生產方法:同例一。
[0021]實施例三
1、分別稱取丙烯質量分數(shù)為50%的三元乙丙橡膠50 kg、丙烯質量分數(shù)為50%的二元乙丙橡膠50 kg、半補強粉15 kg、納米氫氧化鎂40 kg、納米氫氧化鋁100 kg、2-硫醇基甲基苯并咪唑4 kg、乙烯基三甲氧基硅烷3 kg、癸二酸二辛酯8 kg、硬脂酸10 kg、過氧化二異丙苯4 kg、二甲基丙烯酸乙烯酯2 kg ο
[0022]2、生產方法:類同例一，不同的是:密煉機中加入的增塑劑為癸二酸二辛酯，加入的活性劑為硬脂酸。
[0023]除上述各實施例，本發(fā)明的實施方案還有很多，可以進行多種組合，凡采用等同或等效的替換方案，均在本發(fā)明的保護范圍之內。[0024]二、用本發(fā)明電纜絕緣料產品生產的電線電纜質量優(yōu)良，經測試具有如下特殊性能。
【權利要求】
1.APlOOO核電站用電纜絕緣材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:先將三元乙丙橡膠、二元乙丙橡膠、補強劑、抗氧劑和活性劑在密煉機內混合2-4min，待溫度升至850C _95°C時加入阻燃劑、偶聯(lián)劑和增塑劑，再混合2-5min，待溫度升至110°C _125°C時出料，經開煉機再次混煉后，再經濾橡機濾橡后冷卻至70°C以下，然后再與交聯(lián)劑及交聯(lián)助劑置于密煉機內混合l_4min后出料，再混煉后制成片狀或粒狀絕緣料；所述二元乙丙橡膠中丙烯質量分數(shù)為40-50%，三元乙丙橡膠中丙烯質量分數(shù)為30-50%。
2.根據(jù)權利要求1所述制備方法，其特征在于:各原料的投料質量比為:三元乙丙橡膠:30-50 ;二元乙丙橡膠:30-50份；補強劑:5-15份；抗氧劑:2~4份；活性劑:5_10份；阻燃劑:90-140份；偶聯(lián)劑:1.5-3份；增塑劑:4-8份；交聯(lián)劑:2_4份；交聯(lián)助劑:1_2份。
3.根據(jù)權利要求1或2所述制備方法，其特征在于:所述的阻燃劑由納米氫氧化鋁和納米氫氧化鎂組成，納米氫氧化鋁和納米氫氧化鎂的混合質量比為2-8: I。
4.根據(jù)權利要求1或2所述制備方法，其特征在于:所述的補強劑為半補強粉。
5.根據(jù)權利要求1或2所述制備方法，其特征在于:所述的抗氧劑為2，6-二叔丁基對甲酚或2-硫醇基甲基苯并咪唑中的至少任意一種。
6.根據(jù)權利要求1或2所述制備方法，其特征在于:所述的偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷。
7.根據(jù)權利要求1或2所述制備方法，其特征在于:所述的增塑劑為液體聚丁二烯或癸二酸二辛酯中的任意一種。
8.根據(jù)權利 要求1或2所述制備方法，其特征在于:所述的活性劑為硬脂酸或氧化鋅中的至少任意一種。
【文檔編號】C08K5/09GK103819821SQ201410057407
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月20日 優(yōu)先權日:2014年2月20日
【發(fā)明者】何正寅, 顧東升, 朱有元, 李金連 申請人:揚州曙光電纜股份有限公司