核電站1e級k1類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種核電站1E級K1類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，由以下重量份的組分組成：三元乙丙共聚物100份，聚酰亞胺5~20份，氫氧化鎂30~60份，三氧化二銻15~30份，過氧化二異丙苯2~3.5份，氧化鋅8~10份，煅燒陶土30-50份，2,2,4-三甲基-1,2-二氫化喹啉聚合體2.4~2.6份，2-巰基苯并咪唑2~3份，乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷1~3份，潤滑劑0.5~5份；共聚物的門尼粘度ML（1+4）125℃≤45，共聚物的乙烯含量≥60%。本發(fā)明改善阻燃性能的同時，既提高了絕緣性能，也提高了基材本身的耐輻射性能、耐熱性能、高阻燃性能、高絕緣性能等綜合性能。
【專利說明】核電站1E級K1類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及低煙無鹵阻燃絕緣料，尤其涉及核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，核能作為一種情結高效的能源得到了國家的高度重視和大力發(fā)展。核電站使用的電纜，特別是安全殼內使用的電纜，按三代AP1000型核電標準，需要在輻射環(huán)境下正常使用壽命60年，并在事故情況下或事故后，耐受大劑量輻射和高溫、浸水、蒸汽等嚴酷條件能執(zhí)行安全功能，還要求其絕緣芯線能夠滿足IEC60332-1的單根垂直燃燒試驗和電纜的較高的絕緣電阻，這2個指標相互制約，高阻燃所需添加大量阻燃劑降低絕緣性能，高絕緣電阻需要盡量少添加阻燃劑以保持絕緣性能，以上問題一直是核電纜生產廠經(jīng)常碰到的問題。目前，現(xiàn)有的絕緣線芯的結構是采用2層結構，內層絕緣是交聯(lián)聚乙烯，用于提供絕緣性能，外層絕緣是高阻燃聚烯烴料，用于提供高阻燃性能；但是，存在以下技術問題:(1)生產工藝復雜，性能余度很小，經(jīng)常會產生絕緣性能或者阻燃性能不合格的情況發(fā)生；(2)耐受大劑量輻射和高溫、浸水、蒸汽性能較差。因此，如何設計一種單層結構的絕緣料，能大大提高絕緣電阻同時，并不降低阻燃性能，大大提高耐受大劑量輻射和高溫、浸水、蒸汽性能，成為本領域普通技術人員努力的方向。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，該低煙無鹵阻燃絕緣料改善阻燃性能的同時，既提高了絕緣性能，也提高了基材本身的耐輻射性能、耐熱性能、高阻燃性能、高絕緣性能等綜合性能，使核電站電纜的絕緣芯線使用單層結構就能夠實現(xiàn)優(yōu)良要求，簡化了電纜加工工藝。
[0004]為達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案是:一種核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，所述耐水阻燃PVC電纜料由以下重量份的組分組成:
三元乙丙共聚物100份，
聚酰亞胺5~20份，
氫氧化鎂30-60份，
三氧化二銻15~30份，
過氧化二異丙苯2~3.5份，
氧化鋅8~10份，
煅燒陶土30-50份，
2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體 2.4~2.6份，
2-巰基苯并咪唑2~3份，
乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷廣3份，
潤滑劑0.5^5份；所述共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，所述共聚物的乙烯含量≤60% ；
所述聚酰亞胺改性劑的平均粒徑為10-20μm-ι，所述氫氧化鎂的平均粒徑為0.8~1.5 μ m，所述三氧化二銻的平均粒徑為0.5~2.5 μ m。
[0005]上述低煙無鹵阻燃絕緣料的技術方案進一步改進的技術方案如下:
1.上述方案中，所述三元乙丙共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，共聚物的乙烯含量> 60%ο
[0006]2.上述方案中，所述潤滑劑為PE蠟、硅酮、硬脂酸中的至少一種。
[0007]3.上述方案中，所述煅燒陶土平均粒徑為廣2 μ m。
[0008]由于上述技術方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點:
1.本發(fā)明核電站IE級Kl 類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，其在三元乙丙共聚物100份、過氧化二異丙苯2~3.5份、氧化鋅8~10份、氫氧化鎂和三氧化二銻配方中通過添加聚酰亞胺，提高了基材本身的耐輻射性能、耐熱性能、高阻燃性能、高絕緣性能等綜合性能，也減少氫氧化鎂和三氧 化二銻使用量，提高了絕緣性能，并適當添加可以提高絕緣性能的煅燒陶土，不降低阻燃性能，使核電站電纜的絕緣芯線使用單層結構就能夠滿足電纜的要求，簡化了電纜加工工藝。
[0009]2.本發(fā)明核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，其在三元乙丙共聚物100份、過氧化二異丙苯2~3.5份、氧化鋅8~10份、氫氧化鎂和三氧化二銻配方中通過添加聚酰亞胺，2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體2.1~2.6份，2-巰基苯并咪唑2~3份，提高了抗熱氧老化性能和耐輻照的特性，同時提高了絕緣性能，也改善阻燃性能；其次，配方中加入乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷f 3份，潤滑劑0.5飛份，提高產品的緊密度，排除材料微孔，改善了浸水、耐蒸汽性能，滿足了核電絕緣料綜合性能的要求。
[0010]3.本發(fā)明核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，其聚酰亞胺的平均粒徑為I 0- 2 O μ m，氫氧化鎂的平均粒徑為0.8~1.5 μ m，所述三氧化二銻的平均粒徑為0.5^2.5 μ m、煅燒陶土平均粒徑為f 2 μ m，上述改性劑和填料如果粒徑過細，則最終的混合物的伸長率偏低、流動性變差，不利于電纜擠出的加工工藝，如果粒徑過大，則混合物的拉伸強度偏低，以及阻燃性、透光率等綜合性能能變差并影響表面光潔細膩程度。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例對本發(fā)明作進一步描述:
實施例1:一種核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，所述耐水阻燃PVC電纜料由以下重量份的組分組成:
三元乙丙共聚物100份，
聚酰亞胺12份，
氫氧化鎂48份，
三氧化二銻20份，
過氧化二異丙苯2.5份，
氧化鋅10份，
煅燒陶土50份，
2，2，4-三甲基-1，2-二氫化喹啉聚合體 2.4份，2-巰基苯并咪唑2.6份，
乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷 1份，
PE蠟4份；
上述共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，所述共聚物的乙烯含量≥60% ；
上述聚酰亞胺改性劑的平均粒徑為10-20μπι，上述氫氧化鎂的平均粒徑為0.8~1.5 μ m，所述三氧化二銻的平均粒徑為0.5~2.5 μ m。
[0012]上述三元乙丙共聚物的門尼粘度ML (1+4)125°C≤45，共聚物的乙烯含量≥60% ;上述煅燒陶土平均粒徑為廣2 μ m。
[0013]2、制備工藝
第一步:將三元乙丙共聚物100份、聚酰亞胺12份、氫氧化鎂48份、三氧化二銻20份、煅燒陶土 50份、氧化鋅10份、2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體2.4份、2-巰基苯并咪唑2.6份、乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷1份、PE蠟4份的所有原料按配方計量混合，在密煉機中密煉塑化3分鐘，料溫達到150°C時排料；
第二步:然后在120°C溫度的開煉機上打三角包翻煉均勻后出片，經(jīng)過濾橡機過濾后，再在溫度為100°C開煉機上加入過氧化二異丙苯2.5份下混合均勻出片，包裝即為絕緣料成品。
[0014]第三步:將絕緣料在電線電纜擠橡機連硫線生產線上，以9(TllO°C的溫度下擠出，包覆在導體線芯上，并在17(T200°C溫度的硫化管中硫化，即成為核電站Kl類電纜的絕緣電線，按照電纜標準對各項指標進行檢測。
[0015]3、技術指標
【權利要求】
1.一種核電站IE級Kl類電纜用低煙無鹵阻燃絕緣料，其特征在于:所述耐水阻燃PVC電纜料由以下重量份的組分組成: 三元乙丙共聚物100份， 聚酰亞胺5~20份， 氫氧化鎂30-60份， 三氧化二銻15~30份， 過氧化二異丙苯2~3.5份， 氧化鋅8~10份， 煅燒陶土30-50份， 2，2，4-三甲基-1，2- 二氫化喹啉聚合體 2.4~2.6份， 2-巰基苯并咪唑2~3份， 乙烯基三(β-甲氧 基乙氧基)硅烷廣3份， 潤滑劑0.5^5份； 所述共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，所述共聚物的乙烯含量≤60% ； 所述聚酰亞胺的平均粒徑為10-20 μ m,所述氫氧化鎂的平均粒徑為0.8^1.5 μ m,所述三氧化二銻的平均粒徑為0.5^2.5 μ m。
2.根據(jù)權利要求1所述的低煙無鹵阻燃絕緣料，其特征在于:所述三元乙丙共聚物的門尼粘度ML (1+4) 125°C≤45，共聚物的乙烯含量≤60%。
3.根據(jù)權利要求1所述的低煙無鹵阻燃絕緣料，其特征在于:所述潤滑劑為PE蠟、硅酮、硬脂酸中的至少一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的低煙無鹵阻燃絕緣料，其特征在于:所述煅燒陶土平均粒徑為I~2 μ m。
【文檔編號】C08K5/3447GK103980619SQ201410066490
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年2月26日 優(yōu)先權日:2014年2月26日
【發(fā)明者】單永東 申請人:中廣核三角洲（江蘇）塑化有限公司