核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種既具有良好的防輻射功能，又具有良好的耐油、耐硝酸功能的核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里及其制備方法，氯磺化聚乙烯橡膠100份、預(yù)混填充劑10-30份、N-990炭黑49-51份、噴霧炭黑29-31份、磷酸三甲苯酯1-13份、古馬隆樹脂5.5-6.5份、硬脂酸1.5-2.5份、硫脲促進(jìn)劑0.8-1.2份、氧化鎂1.4-1.6份。優(yōu)點：本申請用于核電站地面排水和服務(wù)排水等放射性物質(zhì)含量低的廢水處理裝置，不僅具有良好的耐油、耐水、耐化學(xué)藥品之特性外，而且耐輻射性。
【專利說明】核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種既具有良好的防輻射功能，又具有良好的耐油、耐硝酸功能的核 電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里及其制備方法，屬特種橡膠襯里制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 核電站廢水主要包括運行中產(chǎn)生的工藝排水、化學(xué)排水及地面排水和服務(wù)排水。 其中：工藝排水為雜質(zhì)含量很低的放射性廢水，主要來源于硼回收系統(tǒng)和反應(yīng)堆冷卻系統(tǒng) 等工段；化學(xué)排水的雜質(zhì)含量和放射性活度都較高，懸浮物最大可達(dá)500mg/L，主要包括熱 實驗室和去污廠房等產(chǎn)生的廢水；地面排水和服務(wù)排水放射性濃度較低，含有油和一定的 懸浮物等，含油廢水的來源為：（1)汽輪機、發(fā)電機及補水泵的油系統(tǒng)，以及汽輪機廠房 內(nèi)的凝汽器泵房油系統(tǒng)；（2)柴油發(fā)電機組、燃料及潤滑油系統(tǒng)；（3)有可能發(fā)生油噴濺 和泄漏的房間地面排水；（4)應(yīng)急排油以及室外變壓器雨水坑的雨水；（5)電纜房間以及 阻燃電纜的電纜通道等滅火后排水。雖然地面排水和服務(wù)排水放射性物質(zhì)含量低，可以按 照常規(guī)的污水處理辦法進(jìn)行，但處于安全考慮，其污水處理系統(tǒng)橡膠襯里的材料除考慮耐 油、耐水、耐化學(xué)藥品之外，還要適當(dāng)考慮耐輻射性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 設(shè)計目的：設(shè)計一種既具有良好的防輻射功能，又具有良好的耐油、耐硝酸功能的 核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里及其制備方法。
[0004] 設(shè)計方案：在EPDM、SBR、CR、NBR、CE-IIR諸多橡膠中，EPDM顯示出較好的抗射 線輻照特性。眾所周知，EPDM的耐化學(xué)藥品性能、耐水、耐天侯、耐臭氧性能都是非常優(yōu)異 的。但是，EPDM的粘合性能、耐油性能比較差，所以它作為核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝 酸橡膠襯里的材料顯然是不合適的。但是，氯磺化聚乙烯橡膠和EPDM都屬于飽和性橡膠， 其分子主鏈沒有不飽和雙鍵，而且還含有極性的側(cè)基，對于環(huán)境(化學(xué)藥品、臭氧、輻射等） 比較穩(wěn)定，具有良好的粘合性、耐油性能以及加工工藝性能。該技術(shù)將其作為橡膠基體材料 應(yīng)該是比較理想的選擇。此外，通過添加分散法聚四氟乙烯、表面處理硫酸鋇等填料，使其 耐酸、耐油性能更加優(yōu)異，以滿足核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里的需要。
[0005] 1、氯磺化聚乙烯橡膠和EPDM都屬于飽和性橡膠，其分子主鏈沒有不飽和雙鍵，而 且還含有極性的側(cè)基，對于環(huán)境(化學(xué)藥品、臭氧、輻射等）比較穩(wěn)定，具有良好的粘合性、耐 油性能以及加工工藝性能。該技術(shù)將其作為橡膠基體材料應(yīng)該是比較理想的選擇。
[0006] 2、分散法聚四氟乙烯樹脂，為白色粘散型粉料，具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和耐化 學(xué)腐蝕性，如：耐強酸、強堿和強氧化劑，有突出的耐熱、耐寒、耐磨性，長期使用的溫度范 圍-190°C?+250°C，磨擦系數(shù)小、自潤滑性能好、電性能優(yōu)異、耐輻射、不吸水、不燃燒和優(yōu) 良的耐大氣老化等特性。將其作為填充劑與橡膠基體復(fù)合，將會對橡膠材料的耐酸性、耐輻 射性以及耐油性有所改善。
[0007] 3、本來分散法聚四氟乙烯粉是用于糊狀擠塑加工的一種氟樹脂，如果將其與橡膠 直接進(jìn)行機械混煉，必然造成其在橡膠基體中結(jié)團(tuán)。所以，必須對其進(jìn)行預(yù)處理加工。
[0008] 本發(fā)明首先將其與耐酸性良好的鈦酸酯表面處理硫酸鋇填料、增粘樹脂進(jìn)行預(yù) 混，將分散法聚四氟乙烯粉預(yù)混填料，然后將其與生膠、其他配合劑混煉成膠料。
[0009] 技術(shù)方案1 : 一種核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里，氯磺化聚乙烯橡 膠100份、預(yù)混填充劑10-30份、N-990炭黑49-51份、噴霧炭黑29-31份、磷酸三甲苯 酯1-13份、古馬隆樹脂5. 5-6. 5份、硬脂酸1. 5-2. 5份、硫脲促進(jìn)劑0. 8-1. 2份、氧化鎂 L 4-1. 6 份。
[0010] 技術(shù)方案2 :-種核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里的制備方法，（1) 預(yù)混填料的制備：在常溫下將50份分散聚四氟乙烯、40份200目的硫酸鋇、10份增粘樹脂 加入萬能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉(zhuǎn)刀片使預(yù)分散混合，防止混煉時分散法聚四 氟乙烯樹脂被擠壓成團(tuán)難于均勻分散在橡膠基體中；（2)膠料混煉：一段混煉：采用90立 升全自動密煉生產(chǎn)線進(jìn)行，依次將生膠、防老劑加入密煉機，然后將軟化劑與炭黑加入，混 煉5?10分鐘，在120?130°C下排膠。主要操作要點如下：按順序依次稱好生膠、小料，通 過輸送帶將其投入密煉機；投炭黑完畢，上頂栓下降，將轉(zhuǎn)速調(diào)至35,混煉約120秒后升栓， 注入軟化劑，上頂栓下降，混煉150秒；打開下頂栓，上頂栓升栓，排膠，30秒后關(guān)閉下定 栓；二段混煉：將密煉機排料放入開煉機拉片冷卻，待膠料冷卻至60°C以下時，將硫化劑、 促進(jìn)劑加入，翻搗均勻，放厚輥距5?7_下片，投入硬脂酸鋅水溶液冷卻，懸掛風(fēng)干進(jìn)入下 一工序；停放和過濾：上述混煉膠冷卻后在室溫下停放8小時以上，重新返煉出條，用濾膠 機進(jìn)行過濾，濾網(wǎng)為100目，濾膠溫度為80°C以下；切割下片：過濾好的膠料在開煉機上出 成5?7mm膠片，并切割成300X400mm的膠片，冷卻后疊放入塑料袋、包裹后裝箱；（3)膠 板擠出：橡膠襯里膠板的生產(chǎn)是采用膠板擠出預(yù)成型機來完成的，在保證膠料焦燒安全性 的前提下，擠出預(yù)成型機的加工溫度盡可能高一些，以便于提高擠出速度。
[0011] 本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，本申請用于核電站地面排水和服務(wù)排水等放射性物質(zhì)含 量低的廢水處理裝置，不僅具有良好的耐油、耐水、耐化學(xué)藥品之特性外，而且耐輻射性。

【具體實施方式】
[0012] 實施例1 :一種核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里，重量配比是：氯磺化 聚乙烯橡膠100份、預(yù)混填充劑10-30份、N-990炭黑49-51份、噴霧炭黑29-31份、磷酸三 甲苯酯11-13份、古馬隆樹脂5. 5-6. 5份、硬脂酸1. 5-2. 5份、硫脲促進(jìn)劑0. 8-1. 2份、氧化 緩 I. 4-1. 6 份。
[0013] 1、本技術(shù)將以將氯磺化聚乙烯橡膠(生膠牌號為Hypalon-20,氯含量為29%， ML1+41(lcre =30)為核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里材料的基體材料，以滿足該產(chǎn) 品的耐油、耐硝酸之耐輻射以及橡膠襯里材料的混煉、擠出膠板成型工藝、與金屬的粘合等 工藝性能。
[0014] 2、將分散法聚四氟乙烯樹脂(上海三愛富公司產(chǎn)品，F(xiàn)R203A平均粒徑為500Mm，體 積密度為500g/l)與耐酸性良好的鈦酸酯表面處理硫酸鋇填料、增粘樹脂（AD-2000)進(jìn)行 預(yù)混(配比為：FR203A/硫酸鋇/ AD-2000=50/40/10)，再將其作為填充劑與橡膠基體復(fù)合， 將會對橡膠材料的耐酸性、耐輻射性以及耐油性有所改善。
[0015] 3、采用熱裂法炭黑（N-990)、噴霧炭黑等低結(jié)構(gòu)炭黑填充，改善膠料的耐介質(zhì)性 能，并改善擠出膠板的工藝性能。
[0016] 4、采用金屬氧化物(氧化鎂）和硫脲促進(jìn)劑（ETU-80)組成硫化體系。
[0017] 5、采用磷酸三甲苯酯和古馬隆樹脂組成增塑劑體系。
[0018] 實施例2 :在實施例1的基礎(chǔ)上，氯磺化聚乙烯橡膠100份、預(yù)混填充劑10-30份、 N-990炭黑50份、噴霧炭黑30份、磷酸三甲苯酯12份、古馬隆樹脂6份、硬脂酸2份、硫脲 促進(jìn)劑1份、氧化鎂1.5份。
[0019] 實施例3 :在實施例1的基礎(chǔ)上，氯磺化聚乙烯橡膠100份、預(yù)混填充劑10份、 N-990炭黑49份、噴霧炭黑29份、磷酸三甲苯酯11份、古馬隆樹脂5. 5份、硬脂酸1. 5份、 硫脲促進(jìn)劑〇. 8份、氧化鎂1. 4份。
[0020] 實施例4 :在實施例1的基礎(chǔ)上，氯磺化聚乙烯橡膠100份、預(yù)混填充劑30份、 N-990炭黑51份、噴霧炭黑31份、磷酸三甲苯酯13份、古馬隆樹脂6. 5份、硬脂酸2. 5份、 硫脲促進(jìn)劑1. 2份、氧化鎂1. 6份。
[0021] 實施例5 :在實施例1的基礎(chǔ)上，氯磺化聚乙烯橡膠100份、預(yù)混填充劑15份、 N-990炭黑49. 5份、噴霧炭黑29. 5份、磷酸三甲苯酯12. 5份、古馬隆樹脂5. 8份、硬脂酸 1. 9份、硫脲促進(jìn)劑I. 1份、氧化鎂1. 45份。
[0022] 實施例6 :在實施例1的基礎(chǔ)上，一種核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里 的制備方法，（1)預(yù)混填料的制備：在常溫下將50份分散聚四氟乙烯、40份200目的硫酸 鋇、10份增粘樹脂加入萬能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉(zhuǎn)刀片使預(yù)分散混合，防止混 煉時分散法聚四氟乙烯樹脂被擠壓成團(tuán)難于均勻分散在橡膠基體中；（2)膠料混煉：一段 混煉：采用90立升全自動密煉生產(chǎn)線進(jìn)行，依次將生膠、防老劑加入密煉機，然后將軟化劑 與炭黑加入，混煉5?10分鐘，在120?130°C下排膠。主要操作要點如下：按順序依次稱 好生膠、小料，通過輸送帶將其投入密煉機；投炭黑完畢，上頂栓下降，將轉(zhuǎn)速調(diào)至35,混煉 約120秒后升栓，注入軟化劑，上頂栓下降，混煉150秒；打開下頂栓，上頂栓升栓，排膠， 30秒后關(guān)閉下定栓；二段混煉：將密煉機排料放入開煉機拉片冷卻，待膠料冷卻至60°C以 下時，將硫化劑、促進(jìn)劑加入，翻搗均勻，放厚輥距5?7mm下片，投入硬脂酸鋅水溶液冷卻， 懸掛風(fēng)干進(jìn)入下一工序；停放和過濾：上述混煉膠冷卻后在室溫下停放8小時以上，重新返 煉出條，用濾膠機進(jìn)行過濾，濾網(wǎng)為100目，濾膠溫度為80°C以下；切割下片：過濾好的膠料 在開煉機上出成5?7mm膠片，并切割成300X400mm的膠片，冷卻后疊放入塑料袋、包裹后 裝箱；（3)膠板擠出：橡膠襯里膠板的生產(chǎn)是采用膠板擠出預(yù)成型機來完成的，在保證膠料 焦燒安全性的前提下，擠出預(yù)成型機的加工溫度盡可能高一些，以便于提高擠出速度。采用 如下工藝參數(shù)進(jìn)行膠板擠出：螺桿轉(zhuǎn)速：60?IOOrpm ;溫度：喂料口 40?60°C、機筒一區(qū) 70?80°C、機筒二區(qū)80?KKTC、螺桿70?80°C、機頭80?90°C。
[0023] 其核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里技術(shù)指標(biāo)：

【權(quán)利要求】
1. 一種核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里，其特征重量配比是：氯磺化聚乙 烯橡膠100份、預(yù)混填充劑10-30份、N-990炭黑49-51份、噴霧炭黑29-31份、磷酸三甲 苯酯1-13份、古馬隆樹脂5. 5-6. 5份、硬脂酸1. 5-2. 5份、硫脲促進(jìn)劑0. 8-1. 2份、氧化鎂 1. 4-1. 6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里，其特征是：所 述氯磺化聚乙烯橡膠生膠牌號為Hypalon-20,氯含量為29%，ML1+41(lcre=30。
3. -種核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里的制備方法，其特征是： (1)預(yù)混填料的制備：在常溫下將50份分散聚四氟乙烯、40份200目的硫酸鋇、10份 增粘樹脂加入萬能粉碎機中，通過固定刀片和高速旋轉(zhuǎn)刀片使預(yù)分散混合，防止混煉時分 散法聚四氟乙烯樹脂被擠壓成團(tuán)難于均勻分散在橡膠基體中； (2) 膠料混煉： 一段混煉：采用90立升全自動密煉生產(chǎn)線進(jìn)行，依次將生膠、防老劑加入密煉機，然后 將軟化劑與炭黑加入，混煉5?10分鐘，在120?130°C下排膠，主要操作要點如下：按順 序依次稱好生膠、小料，通過輸送帶將其投入密煉機；投炭黑完畢，上頂栓下降，將轉(zhuǎn)速調(diào)至 35,混煉約120秒后升栓，注入軟化劑，上頂栓下降，混煉150秒；打開下頂栓，上頂栓升 栓，排膠，30秒后關(guān)閉下定栓； 二段混煉：將密煉機排料放入開煉機拉片冷卻，待膠料冷卻至60°C以下時，將硫化劑、 促進(jìn)劑加入，翻搗均勻，放厚輥距5?7_下片，投入硬脂酸鋅水溶液冷卻，懸掛風(fēng)干進(jìn)入下 一工序； 停放和過濾：上述混煉膠冷卻后在室溫下停放8小時以上，重新返煉出條，用濾膠機進(jìn) 行過濾，濾網(wǎng)為100目，濾膠溫度為80°C以下； 切割下片：過濾好的膠料在開煉機上出成5?7mm膠片，并切割成300 X 400mm的膠片， 冷卻后疊放入塑料袋、包裹后裝箱； (3) 膠板擠出：橡膠襯里膠板的生產(chǎn)是采用膠板擠出預(yù)成型機來完成的，在保證膠料焦 燒安全性的前提下，擠出預(yù)成型機的加工溫度盡可能高一些，以便于提高擠出速度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里的制備方法， 其特征是：采用如下工藝參數(shù)進(jìn)行膠板擠出：螺桿轉(zhuǎn)速：60?lOOrpm;溫度：喂料口 40? 60°C、機筒一區(qū)70?80°C、機筒二區(qū)80?100°C、螺桿70?80°C、機頭80?90°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里的制備方法，其 特征是核電站廢水處理系統(tǒng)用耐油耐硝酸橡膠襯里技術(shù)指標(biāo)：
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【文檔編號】C08K9/04GK104403214SQ201410660943
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】張慶虎 申請人:杭州順豪橡膠工程有限公司